一項新的研究表明，大氣中二氧化碳水平的升高可能不像之前認為的那樣對農作物有益。隨著全球氣溫升高，土壤溼度水平下降。實驗室實驗表明，這種溼度損失導致的作物損失可以透過二氧化碳水平升高帶來的施肥效果來抵消。然而，現在的田間研究表明，二氧化碳的有益效果在真實的農作物生長環境中遠沒有那麼強。
在光合作用過程中，植物將二氧化碳轉化為碳水化合物，這是植物構建組織和生長的燃料。基於光合作用過程中發生的化學轉化，科學家可以預測在二氧化碳水平升高的環境中，植物會長大多少。在溫室和封閉室內的研究中，這個預測是準確的。這些研究導致政府間氣候變化專門委員會（IPCC）在2001年得出結論，認為隨著全球變暖，作物產量將會增加，世界糧食供應不會立即面臨危險。
但是，根據當前一期《科學》雜誌上發表的論文，溫室和封閉室內的環境會導致溫度升高、空氣流通不良和溼度滯留，並且不能模模擬實的農作物生長條件。“一家植物育種公司肯定不會根據室內研究來選擇品種，因此我們認為我們未來的預測不應該基於這些研究。我們認為它們應該基於嚴格的田間研究，而這正是 FACE 讓我們能夠做到的，”伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校的共同作者伊麗莎白·安斯沃斯說。
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FACE，即自由空氣濃度富集，是一種使研究人員能夠在不影響溫度或溼度等任何其他變數的情況下控制空氣中氣體濃度的裝置。在 FACE 研究中，二氧化碳從圍繞一塊農田的不同點釋放出來。一個計算機程式不斷監測田間的風向、風速和二氧化碳濃度，調整釋放氣體的位置和數量，以使二氧化碳濃度保持恆定。
研究人員研究了在大氣二氧化碳水平預計在未來 50 到 100 年記憶體在的水平下的 大豆、小麥、水稻、玉米和高粱。他們發現在田間，實際發生的作物產量增加只有預期的一半左右。雖然這些結果對 IPCC 關於世界糧食供應安全的結論產生了懷疑，但研究人員認為存在解決方案。根據安斯沃斯的說法，低作物產量意味著肯定有什麼東西限制了植物充分利用額外的二氧化碳。“如果我們能培育出沒有這些限制的植物，它們就能更好地應對未來二氧化碳的增加，”安斯沃斯評論道。“這呼籲在該領域進行更多研究。”