Extreme drought impacts have been underestimated in grasslands and shrublands globally
Melinda Smith
(1)
,
Kate Wilkins
,
Martin Holdrege
(2)
,
Peter Wilfahrt
(3)
,
Scott Collins
(4)
,
Alan Knapp
(1)
,
Osvaldo Sala
(5)
,
Jeffrey Dukes
(6)
,
Richard Phillips
(7)
,
Laura Yahdjian
(8)
,
Laureano Gherardi
(9)
,
Timothy Ohlert
,
Claus Beier
,
Lauchlan Fraser
,
Anke Jentsch
,
Michael Loik
,
Fernando Maestre
,
Sally Power
,
Qiang Yu
,
Andrew Felton
,
Seth Munson
,
Yiqi Luo
,
Hamed Abdoli
,
Mehdi Abedi
,
Concepción Alados
,
Juan Alberti
,
Moshe Alon
,
Hui An
,
Brian Anacker
,
Maggie Anderson
,
Harald Auge
,
Seton Bachle
,
Khadijeh Bahalkeh
,
Michael Bahn
,
Amgaa Batbaatar
,
Taryn Bauerle
,
Karen Beard
,
Kai Behn
,
Ilka Beil
,
Lucio Biancari
,
Irmgard Blindow
,
Viviana Florencia Bondaruk
,
Elizabeth Borer
,
Edward Bork
,
Carlos Martin Bruschetti
,
Kerry Byrne
,
James Cahill Jr.
,
Dianela Calvo
,
Michele Carbognani
,
Augusto Cardoni
,
Cameron Carlyle
,
Miguel Castillo-Garcia
,
Scott Chang
,
Jeff Chieppa
,
Marcus Cianciaruso
,
Ofer Cohen
,
Amanda Cordeiro
,
Daniela Cusack
,
Sven Dahlke
,
Pedro Daleo
,
Carla d'Antonio
,
Lee Dietterich
,
Tim S. Doherty
,
Maren Dubbert
,
Anne Ebeling
,
Nico Eisenhauer
,
Felícia Fischer
,
t'Ai Forte
,
Tobias Gebauer
,
Beatriz Gozalo
,
Aaron Greenville
,
Karlo Guidoni-Martins
,
Heather Hannusch
,
Siri Vatsø Haugum
,
Yann Hautier
,
Mariet Hefting
,
Hugh Henry
,
Daniela Hoss
,
Johannes Ingrisch
,
Oscar Iribarne
,
Forest Isbell
,
Yari Johnson
,
Samuel Jordan
,
Eugene Kelly
,
Kaitlin Kimmel
,
Juergen Kreyling
,
György Kröel-Dulay
,
Alicia Kröpfl
,
Angelika Kübert
,
Andrew Kulmatiski
,
Eric Lamb
,
Klaus Steenberg Larsen
,
Julie Larson
,
Jason Lawson
,
Cintia Leder
,
Anja Linstädter
,
Jielin Liu
,
Shirong Liu
,
Alexandra Lodge
,
Grisel Longo
,
Alejandro Loydi
,
Junwei Luan
,
Frederick Curtis Lubbe
,
Craig Macfarlane
,
Kathleen Mackie-Haas
,
Andrey Malyshev
,
Adrián Maturano-Ruiz
,
Thomas Merchant
,
Daniel Metcalfe
,
Akira Mori
,
Edwin Mudongo
,
Gregory Newman
,
Uffe Nielsen
,
Dale Nimmo
,
Yujie Niu
,
Paola Nobre
,
Rory O'Connor
,
Romà Ogaya
,
Gastón Oñatibia
,
Ildikó Orbán
,
Brooke Osborne
,
Rafael Otfinowski
,
Meelis Pärtel
,
Josep Penuelas
,
Pablo Peri
,
Guadalupe Peter
,
Alessandro Petraglia
,
Catherine Picon-Cochard
(10)
,
Valério Pillar
,
Juan Manuel Piñeiro-Guerra
,
Laura Ploughe
,
Robert Plowes
,
Cristy Portales-Reyes
,
Suzanne Prober
,
Yolanda Pueyo
,
Sasha Reed
,
Euan Ritchie
,
Dana Aylén Rodríguez
,
William Rogers
,
Christiane Roscher
,
Ana Sánchez
,
Bráulio Santos
,
María Cecilia Scarfó
,
Eric Seabloom
,
Baoku Shi
,
Lara Souza
,
Andreas Stampfli
,
Rachel Standish
,
Marcelo Sternberg
,
Wei Sun
,
Marie Sünnemann
,
Michelle Tedder
,
Pål Thorvaldsen
,
Dashuan Tian
,
Katja Tielbörger
,
Alejandro Valdecantos
,
Liesbeth van den Brink
,
Vigdis Vandvik
,
Mathew Vankoughnett
,
Liv Guri Velle
,
Changhui Wang
,
Yi Wang
,
Glenda Wardle
,
Christiane Werner
,
Cunzheng Wei
,
Georg Wiehl
,
Jennifer Williams
,
Amelia Wolf
,
Michaela Zeiter
,
Fawei Zhang
,
Juntao Zhu
,
Ning Zong
,
Xiaoan Zuo
1
CSU -
Colorado State University [Fort Collins]
2 USU - Utah State University
3 UMN - University of Minnesota [Twin Cities]
4 The University of New Mexico [Albuquerque]
5 ASU - Arizona State University [Tempe]
6 Carnegie Institution for Science
7 Indiana State University
8 Universitad de Buenos Aires = University of Buenos Aires [Argentina]
9 UC Berkeley - University of California [Berkeley]
10 UREP - Unité Mixte de Recherche sur l'Ecosystème Prairial - UMR
2 USU - Utah State University
3 UMN - University of Minnesota [Twin Cities]
4 The University of New Mexico [Albuquerque]
5 ASU - Arizona State University [Tempe]
6 Carnegie Institution for Science
7 Indiana State University
8 Universitad de Buenos Aires = University of Buenos Aires [Argentina]
9 UC Berkeley - University of California [Berkeley]
10 UREP - Unité Mixte de Recherche sur l'Ecosystème Prairial - UMR
Melinda Smith
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1252698
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Kate Wilkins
- Fonction : Auteur
Martin Holdrege
- Fonction : Auteur
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Scott Collins
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1373088
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Osvaldo Sala
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1244863
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Jeffrey Dukes
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1373089
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Laura Yahdjian
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1244938
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Timothy Ohlert
- Fonction : Auteur
Claus Beier
- Fonction : Auteur
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Lauchlan Fraser
- Fonction : Auteur
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Anke Jentsch
- Fonction : Auteur
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Michael Loik
- Fonction : Auteur
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Fernando Maestre
- Fonction : Auteur
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Sally Power
- Fonction : Auteur
Qiang Yu
- Fonction : Auteur
Andrew Felton
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Seth Munson
- Fonction : Auteur
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Yiqi Luo
- Fonction : Auteur
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Hamed Abdoli
- Fonction : Auteur
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Mehdi Abedi
- Fonction : Auteur
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Concepción Alados
- Fonction : Auteur
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Juan Alberti
- Fonction : Auteur
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Moshe Alon
- Fonction : Auteur
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Hui An
- Fonction : Auteur
Brian Anacker
- Fonction : Auteur
Maggie Anderson
- Fonction : Auteur
Harald Auge
- Fonction : Auteur
Seton Bachle
- Fonction : Auteur
Khadijeh Bahalkeh
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1244870
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Michael Bahn
- Fonction : Auteur
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Amgaa Batbaatar
- Fonction : Auteur
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Taryn Bauerle
- Fonction : Auteur
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Karen Beard
- Fonction : Auteur
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Kai Behn
- Fonction : Auteur
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Ilka Beil
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1373100
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Lucio Biancari
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1361580
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Irmgard Blindow
- Fonction : Auteur
Viviana Florencia Bondaruk
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Elizabeth Borer
- Fonction : Auteur
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Edward Bork
- Fonction : Auteur
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Carlos Martin Bruschetti
- Fonction : Auteur
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Kerry Byrne
- Fonction : Auteur
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James Cahill Jr.
- Fonction : Auteur
Dianela Calvo
- Fonction : Auteur
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Michele Carbognani
- Fonction : Auteur
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Augusto Cardoni
- Fonction : Auteur
Cameron Carlyle
- Fonction : Auteur
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Miguel Castillo-Garcia
- Fonction : Auteur
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Scott Chang
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Ofer Cohen
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Sven Dahlke
- Fonction : Auteur
Pedro Daleo
- Fonction : Auteur
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- Fonction : Auteur
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Lee Dietterich
- Fonction : Auteur
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Tim S. Doherty
- Fonction : Auteur
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- Fonction : Auteur
Anne Ebeling
- Fonction : Auteur
Nico Eisenhauer
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Felícia Fischer
- Fonction : Auteur
t'Ai Forte
- Fonction : Auteur
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Tobias Gebauer
- Fonction : Auteur
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Beatriz Gozalo
- Fonction : Auteur
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- Fonction : Auteur
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- Fonction : Auteur
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Heather Hannusch
- Fonction : Auteur
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- Fonction : Auteur
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Yann Hautier
- Fonction : Auteur
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Mariet Hefting
- Fonction : Auteur
Hugh Henry
- Fonction : Auteur
Daniela Hoss
- Fonction : Auteur
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Johannes Ingrisch
- Fonction : Auteur
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- Fonction : Auteur
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- Fonction : Auteur
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György Kröel-Dulay
- Fonction : Auteur
Alicia Kröpfl
- Fonction : Auteur
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Angelika Kübert
- Fonction : Auteur
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- Fonction : Auteur
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- Fonction : Auteur
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- Fonction : Auteur
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- Fonction : Auteur
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Jielin Liu
- Fonction : Auteur
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Alexandra Lodge
- Fonction : Auteur
Grisel Longo
- Fonction : Auteur
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Alejandro Loydi
- Fonction : Auteur
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Junwei Luan
- Fonction : Auteur
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Frederick Curtis Lubbe
- Fonction : Auteur
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Craig Macfarlane
- Fonction : Auteur
Kathleen Mackie-Haas
- Fonction : Auteur
Andrey Malyshev
- Fonction : Auteur
Adrián Maturano-Ruiz
- Fonction : Auteur
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Thomas Merchant
- Fonction : Auteur
Daniel Metcalfe
- Fonction : Auteur
Akira Mori
- Fonction : Auteur
Edwin Mudongo
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Gregory Newman
- Fonction : Auteur
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Uffe Nielsen
- Fonction : Auteur
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Dale Nimmo
- Fonction : Auteur
Yujie Niu
- Fonction : Auteur
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Paola Nobre
- Fonction : Auteur
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Rory O'Connor
- Fonction : Auteur
Romà Ogaya
- Fonction : Auteur
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Gastón Oñatibia
- Fonction : Auteur
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Ildikó Orbán
- Fonction : Auteur
Brooke Osborne
- Fonction : Auteur
Rafael Otfinowski
- Fonction : Auteur
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Meelis Pärtel
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Josep Penuelas
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Pablo Peri
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Guadalupe Peter
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Alessandro Petraglia
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Valério Pillar
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Juan Manuel Piñeiro-Guerra
- Fonction : Auteur
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Laura Ploughe
- Fonction : Auteur
Robert Plowes
- Fonction : Auteur
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Cristy Portales-Reyes
- Fonction : Auteur
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Yolanda Pueyo
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Sasha Reed
- Fonction : Auteur
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Euan Ritchie
- Fonction : Auteur
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Dana Aylén Rodríguez
- Fonction : Auteur
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William Rogers
- Fonction : Auteur
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Christiane Roscher
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Ana Sánchez
- Fonction : Auteur
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Bráulio Santos
- Fonction : Auteur
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María Cecilia Scarfó
- Fonction : Auteur
Eric Seabloom
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Baoku Shi
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Andreas Stampfli
- Fonction : Auteur
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- Fonction : Auteur
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Marcelo Sternberg
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Wei Sun
- Fonction : Auteur
Marie Sünnemann
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Michelle Tedder
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Changhui Wang
- Fonction : Auteur
Yi Wang
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Fawei Zhang
- Fonction : Auteur
Juntao Zhu
- Fonction : Auteur
Ning Zong
- Fonction : Auteur
Xiaoan Zuo
- Fonction : Auteur
Résumé
Climate change is increasing the frequency and severity of short-term (~1 y) drought events—the most common duration of drought—globally. Yet the impact of this intensification of drought on ecosystem functioning remains poorly resolved. This is due in part to the widely disparate approaches ecologists have employed to study drought, variation in the severity and duration of drought studied, and differences among ecosystems in vegetation, edaphic and climatic attributes that can mediate drought impacts. To overcome these problems and better identify the factors that modulate drought responses, we used a coordinated distributed experiment to quantify the impact of short-term drought on grassland and shrubland ecosystems. With a standardized approach, we imposed ~a single year of drought at 100 sites on six continents. Here we show that loss of a foundational ecosystem function—aboveground net primary production (ANPP)—was 60% greater at sites that experienced statistically extreme drought (1-in-100-y event) vs. those sites where drought was nominal (historically more common) in magnitude (35% vs. 21%, respectively). This reduction in a key carbon cycle process with a single year of extreme drought greatly exceeds previously reported losses for grasslands and shrublands. Our global experiment also revealed high variability in drought response but that relative reductions in ANPP were greater in drier ecosystems and those with fewer plant species. Overall, our results demonstrate with unprecedented rigor that the global impacts of projected increases in drought severity have been significantly underestimated and that drier and less diverse sites are likely to be most vulnerable to extreme drought.
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