Cuando el clima es cálido y seco, las plantas cierran sus estomas para evitar la pérdida de agua. Como resultado, los niveles de dióxido de carbono en las células de la planta disminuyen y los niveles de oxígeno aumentan. Esto resulta en la fotorrespiración, un proceso químico por el cual las plantas usan oxígeno y liberan dióxido de carbono en lugar de usar dióxido de carbono. La fotorrespiración no es ideal para las plantas porque libera compuestos tóxicos y repara mucha menos energía que la fotosíntesis.
La fotorrespiración es un problema que enfrentan muchas especies de plantas en días calurosos y secos. Cuando las plantas se fotosintetizan normalmente, se producen dos moléculas de G3P por reacción. Después de una serie de reacciones químicas adicionales, estas moléculas de G3P se usan para producir glucosa, que la planta posteriormente descompone en energía. La fotorrespiración es mucho menos eficiente para almacenar energía que la fotosíntesis. Produce solo una molécula de G3P, junto con una molécula de fosfoglycolate tóxica que la planta debe gastar energía para convertir en una sustancia no tóxica.
Algunas plantas han desarrollado mecanismos para evitar reacciones de fotorrespiración costosas cuando escasea el dióxido de carbono. Las plantas CAM, como las orquídeas y los cactus, utilizan una vía llamada metabolismo del ácido crassulaceano para convertir el dióxido de carbono en un ácido orgánico durante la noche cuando es seguro que los estomas estén abiertos. Durante el día, cuando los estomas se cierran, estos ácidos orgánicos se descomponen para liberar dióxido de carbono para que la planta pueda continuar la fotosíntesis.
