Wraz ze wzrostem temperatury powietrza spada zdolność roślin do pochłaniania CO2. Przy obecnych trendach, kiedy emisja gazów cieplarnianych stale wzrasta, rośliny z połowy lądowych ekosystemu na całym świecie mogą zacząć uwalniać dwutlenek węgla do atmosfery zamiast go pochłaniać do końca tego stulecia. Ekosystemy, które magazynują najwięcej CO2, zwłaszcza lasy tropikalne i borealne, mogą stracić ponad 45 proc. swojej pojemności do 2050 r. – oszacował zespół pod kierunkiem Katharyn Duffy z Uniwersytetu Północnej Arizony. Szacunki są oparte na danych zebranych w ciągu ostatnich 25 lat

Rośliny pobierają energię ze światła słonecznego, absorbując dwutlenek węgla z powietrza przez liście oraz pobierając wodę z gleby. Produkują cukier (który pobudza ich wzrost) i tlen, który jest uwalniany z powrotem do atmosfery. To fotosynteza, która zachodzi w dzień, gdyż niezbędna jest do niej światło.

Z kolei oddychanie, czyli przekazywanie energii do komórek, trwa cały czas. Podczas oddychania substancje pokarmowe są rozkładane z udziałem tlenu na dwutlenek węgla i wodę. Jest to więc proces odwrotny do fotosyntezy. W jego wyniku rośliny uwalniają do atmosfery CO2.

Katharyn Duffy z zespołem sprawdziła, czy istnieje punkt krytyczny, po przekroczeniu którego rośliny będą emitować więcej CO2, niż będą w stanie wchłonąć. Okazało się, że globalny poziom fotosyntezy osiągnął szczyt przy określonej temperaturze (różnej w zależności od gatunku roślin), a następnie zaczął spadać. Natomiast wskaźniki oddychania stale rosły we wszystkich typach ekosystemów, nie osiągając maksymalnego progu, po którym mogłyby się obniżać.

Jeśli zanieczyszczenie dwutlenkiem węgla nie spadnie, rozbieżność może spowodować spadek absorpcji CO2 przez lądowe ekosystemy o połowę już w 2040 r. Odkrycie jest istotne dla ustaleń dotyczących przeciwdziałaniu globalnemu ociepleniu i zmianom klimatu, w tym dla zobowiązań wynikających z porozumienia paryskiego.