Een idee over klimaatverandering suggereerde dat hogere temperaturen de plantengroei en voedselproductie zouden stimuleren. Dat kan een tijdje een trend zijn geweest, waar de plantengroei bloeide met een langer groeiseizoen, maar de laatste analyse van satellietgegevens toont aan dat de stijgende wereldwijde temperaturen een kantelpunt hebben bereikt waar in plaats van gunstig te zijn, hogere temperaturen droogte veroorzaken, wat is vermindert nu de plantengroei op planetaire schaal. Dit kan gevolgen hebben voor de voedselzekerheid, biobrandstoffen en de wereldwijde koolstofcyclus. "Dit is een vrij ernstige waarschuwing dat hogere temperaturen de plantengroei niet eindeloos zullen verbeteren", zegt Steven Running van de University of Montana.
In de jaren tachtig en negentig steeg de wereldwijde productiviteit van terrestrische planten met maar liefst zes procent. Wetenschappers zeggen dat dit is gebeurd omdat in die tijd de temperatuur, zonnestraling en de beschikbaarheid van water - beïnvloed door klimaatverandering - gunstig waren voor groei.
In de afgelopen tien jaar is de daling van de wereldwijde plantengroei licht - slechts één procent. Maar het kan een trend betekenen.
"Deze resultaten zijn buitengewoon significant omdat ze aantonen dat het wereldwijde netto-effect van klimaatopwarming op de productiviteit van terrestrische vegetatie niet positief hoeft te zijn - zoals werd gedocumenteerd voor de jaren tachtig en negentig", zegt Diane Wickland, van NASA Headquarters en manager van NASA's Terrestrial Onderzoeksprogramma ecologie.
Een paper in Science uit 2003 onder leiding van de toenmalige wetenschapper Ramakrishna Nemani van de Universiteit van Montana (nu bij NASA Ames Research Center, Moffett Field, Californië) toonde aan dat de productiviteit van landplanten toeneemt.
Lopende en co-auteur Maosheng Zhao was oorspronkelijk van plan om de analyse van Nemani bij te werken, en verwachtte vergelijkbare resultaten te zien aangezien de gemiddelde temperatuur wereldwijd blijft stijgen. In plaats daarvan ontdekten ze dat de impact van regionale droogte de positieve invloed van een langer groeiseizoen overweldigde, waardoor de wereldwijde productiviteit van planten tussen 2000 en 2009 afnam.
De ontdekking is afkomstig van een analyse van plantproductiviteitsgegevens van de Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) op NASA's Terra-satelliet, gecombineerd met klimaatvariabelen in het groeiseizoen, waaronder temperatuur, zonnestraling en water. De plant- en klimaatgegevens worden verwerkt in een algoritme dat beperkingen op plantengroei op verschillende geografische locaties beschrijft.
Zo is de groei over het algemeen beperkt op hoge breedtegraden door temperatuur en in woestijnen door water. Maar regionale beperkingen kunnen variëren in hun mate van invloed op de groei gedurende het groeiseizoen.
De analyse van Zhao en Running toonde aan dat sinds 2000 de ecosystemen op het noordelijk halfrond op hoge breedtegraad blijven profiteren van warmere temperaturen en een langer groeiseizoen. Maar dat effect werd gecompenseerd door door de opwarming veroorzaakte droogte die de groei op het zuidelijk halfrond beperkte, wat resulteerde in een netto wereldwijd verlies van landproductiviteit.
"De nettodaling van de terrestrische productiviteit van het afgelopen decennium illustreert dat een complex samenspel tussen temperatuur, regenval, vertroebeling en kooldioxide, waarschijnlijk in combinatie met andere factoren zoals nutriënten en landbeheer, toekomstige patronen en trends in productiviteit zal bepalen," zei Wickland .
De onderzoekers zijn van plan de trends in de toekomst bij te houden. Om de een of andere reden fungeren planten als een kooldioxide-"zinkput", en het verschuiven van de productiviteit van planten hangt samen met het verschuivende niveau van het broeikasgas in de atmosfeer. Ook de nadruk op plantengroei kan de voedselproductie op de proef stellen.
"Het potentieel dat toekomstige opwarming extra dalingen zou veroorzaken, belooft niet veel goeds voor het vermogen van de biosfeer om aan meerdere maatschappelijke eisen voor landbouwproductie, vezelbehoeften en in toenemende mate voor biobrandstofproductie te voldoen," zei Zhao.
"Zelfs als de dalende trend van het afgelopen decennium niet doorzet, kan het beheren van bossen en akkerlanden voor meerdere voordelen, waaronder voedselproductie, biobrandstofoogst en koolstofopslag, buitengewoon uitdagend worden in het licht van de mogelijke effecten van dergelijke decadale schaalveranderingen," Zei Wickland.
Het team publiceerde hun bevindingen op 20 augustus in Science.
Bron: NASA
