Environ la moitié des émissions de dioxyde de carbone sont absorbées par les arbres et autres plantes. Cette absorption de dioxyde de carbone est menacée par les sécheresses, dont la fréquence augmente. Pour la première fois, les scientifiques ont synthétisé toutes les études connues sur la manipulation de la sécheresse pour déterminer comment la sécheresse tue les arbres. Ils ont découvert que la défaillance hydraulique est une composante universelle de la mort des arbres. La défaillance hydraulique se produit lorsque le tissu de transport d'eau d'un arbre est perturbé par des embolies. La famine de carbone se produit également, mais ce n'est pas universel.

Cette recherche offre aux modélisateurs scientifiques une voie directe pour mieux simuler comment les forêts, prairies, et d'autres grandes zones peuvent changer. Aussi, l'impact relatif de la défaillance hydraulique par rapport à la famine de carbone sur la mortalité induite par la sécheresse a fait l'objet d'un débat controversé. Cette étude a montré que la défaillance hydraulique est omniprésente, tandis que la famine de carbone est courante. Ce n'est pas un choix entre la fracture et la famine; ils peuvent coexister.

Environ la moitié des émissions de dioxyde de carbone sont absorbées par les plantes, mais ce service est menacé par la fréquence croissante des sécheresses chaudes. L'une des plus grandes incertitudes dans la modélisation de la surface terrestre est de savoir comment la végétation réagira à une plus grande exposition à des sécheresses potentiellement mortelles. L'une des théories les plus controversées en écologie aujourd'hui concerne les mécanismes de réponses. Par exemple, comment les plantes régulent-elles les défaillances hydrauliques et la privation de carbone (si elles se produisent même pas du tout) pendant une sécheresse ? La défaillance hydraulique est l'endroit où les plantes subissent une interruption partielle ou complète de la fonction du tissu de transport d'eau du xylème à cause d'embolies induites par le stress.

L'interruption inhibe le transport de l'eau, conduisant à la dessiccation. La privation de carbone est un phénomène où un déséquilibre entre la demande et l'offre de glucides conduit à une incapacité à répondre aux besoins osmotiques, besoins métaboliques et défensifs en carbone. Cette étude a passé en revue et synthétisé les résultats de toutes les études de sécheresse connues qui ont tué des arbres et a trouvé que l'occurrence d'une défaillance hydraulique était une caractéristique universelle procédant à la mort des plantes, et une privation de carbone concomitante s'est produite dans environ 50 pour cent des études. Les modèles de surface terrestre les plus avancés simulent aujourd'hui la mortalité par privation de carbone mais pas par défaillance hydraulique. Par conséquent, le développement actuel du modèle devrait intégrer la défaillance hydraulique comme déclencheur de la mortalité des plantes afin d'améliorer notre compréhension et nos prévisions des écosystèmes et de la végétation.