美國北亞利桑那大學凱薩琳·達菲（Kathalyn Duffy）研究團隊分析了全球觀測網絡（FLUXNET）自1991年至2015年生態系統與大氣之間的二氧化碳軌跡記錄，發現在當前溫室氣體排放趨勢下，到本世紀中葉（2050年前後），儲存二氧化碳最多的生態系統（如熱帶雨林和溫帶森林），可能會失去45%以上的碳存儲容量。到本世紀末，地球陸地生態系統中可能有一半植物向大氣中釋放碳的速度超過吸收碳的速度！
研究表明，超過一定的溫度閾值後，植物吸收二氧化碳的能力會下降。隨後，由二氧化碳含量升高引發的全球變暖可能會進一步降低地球土地的碳吸收能力。研究人員警告稱：如果不考慮這一點，將會「嚴重高估」地球植被在減少全球變暖方面可能發揮的作用。該成果發表在《科學進展》。
理解這種情況如何發生的關鍵是理解光合作用和呼吸作用之間的區別。光合作用和呼吸作用是植物生命所必需的兩種化學過程，兩種過程對溫度升高的反應各不不同。
植物從陽光中吸收能量、通過葉片吸收二氧化碳、從土壤中吸收水分產生糖以促進生長，並釋放出氧氣，這個過程是光合作用，只有白天才能發生。而呼吸作用則是將能量轉移到細胞，將CO2作為廢物排出體外的過程，全天候都可以發生。
基於近25年收集的數據，研究團隊發現植物類型的不同，全球光合作用在特定溫度下達到峰值，然後下降。而所有類型的生態系統呼吸速率都在增加，並未達到最大閾值。
研究顯示，在更高溫度下呼吸速率繼續上升，而光合作用的速率卻急劇下降，從而確定存在一個溫度閾值，超過此溫度，陸地生態系統吸收的二氧化碳將減少。如果碳排放繼續有增無減，陸地生物圈的溫度臨界點在未來20至30年之內到來，最早在2040年，這種差異將導致陸地生態系統二氧化碳吸收量下降一半。
將全球變暖限制在比工業化前水平高出2℃是巴黎氣候條約的基本目標，只有在這個前提條件下，才能保持當前水平的生物圈生產力和碳匯容量。到目前為止，地球至少已經升溫1.1℃，以目前發展勢態，到本世紀末可能再升溫2~3℃，屆時陸地生態系統碳匯堪憂！
研究人員總結稱：目前地球正迅速接近生物圈生產力急劇下降的溫度閾值，這對未來陸地碳匯的匯碳能力產生很大影響，進而對《巴黎協定》下許多國家減少溫室氣體承諾的完整性提出了質疑，因為這些承諾很大程度上依賴於土地對碳的吸收。我們現在的行動將決定我們的未來，解決氣候危機，任重而道遠！
