Vannbrukseffektiviteten angir mengde vann som blir brukt for å produsere biomasse (WUE-produktivitet) eller binde CO2 i fotosyntesen (WUE-fotosyntese).
Vannbrukseffektivitet i biomasseproduksjon er økning i biomasse dividert på vann tapt ved biomasseproduksjonen ved bladtranspirasjon og generell evapotranspirasjon.
WUE er angitt som:
Hvor JCO2 er CO2-fluksen og JH2O er vanndampfluksen.Vannutnyttingskoeffisienten får enheten mmol×mmol-1 og er derved dimensjonsløs. Det finnes en fotosyntetisk form av WUE nevnt ovenfor. Det er også en WUE koblet til produktivitet som angir økning i biomasse i forhold til vannforbruk.
\(\displaystyle WUE = \frac{mmol CO_2 \space fiksert}{mol H_2O \space transpirert}\)
C3-planter bruker ca. 500-1000 liter vann for å produsere 1 kg biomasse, dvs. WUE= 0.5-1 mmol CO2/ mol H2O.
\(\displaystyle WUE = \frac {\text{Biomasseproduksjon (g tørrvekt)}} {\text{Vann forbrukt (kg)}}\)
C3-planter har WUE 1-5 g tørrvekt biomasse per kg vann, C4-planter 3-5 g tørrvekt biomasse per kg vann, mens CAM planter kan ha ca. 6-15 g tørrvekt per kg vann. WUE avhenger av art, om planten er urtaktig eller treaktig, tilpasning til tørke og av alder.
WUE for fotosyntese:
\(\displaystyle WUE = \frac {\mu mol\space CO_2 \space m^{-2} \space s^{-1}} {mmol\space H_2 O \space m^{-2} \space s^{-1}}\)
Legg merke til måleenhetene µmol versus mmol som viser det store forbruket av vann som er nødvendig for å produsere biomasse i planter.
Fotosyntese WUE for noen plantetyper:
Treaktige C3-planter: 2-11 mmol CO2/mol H2O
Urtaktige C3-planter: 2-5 mmol CO2/mol H2O
C4-planter : 4-12 mmol CO2/mol H2O
CAM-planter: 4-20 mmol CO2/mol H2O
Etter Lambers
I tørre områder er landbruket en storforbruker av ferskvann, og hvis slike land importerer f.eks. 1 kg korn har de i samme slengen importert fra 500-1000 liter vann.