Menneskelig indgreb ændrer luftkvaliteten over Amazonas regnskov

Plumer af luftforurening genereret fra en hastigt voksende by i Amazonas regnskov svæver flere hundrede kilometer og forringer luftkvaliteten i den uberørte regnskov, ifølge et hold videnskabsmænd.

Byemissioner fra Manaus, en by på mere end to millioner i Brasilien, føre til forhøjede niveauer af ozon, en drivhusgas og et skadeligt forurenende stof for menneskers sundhed, og dannelsen af ​​aerosoler i atmosfæren over regnskoven, holdet rapporterede ind Atmosfærisk miljø .

"Gennem denne undersøgelse af Amazonas regnskoven, vi kan få en bedre idé om, hvordan menneskelige aktiviteter påvirker forholdene i det, der er blevet betragtet som et uberørt miljø, " sagde Dandan Wei, der ledede forskningen som doktorand i College of Earth and Mineral Sciences i Penn State. Wei er nu postdoktor ved University of Michigan.

Forskere observerede ozonniveauer 30 til 50 procent højere end baseline forhold på et sted 60 miles nede fra byen. De forhøjede niveauer var ikke til stede på et sted mod vinden.

Forskerne sporede, hvordan luftforurenede faner bevæger sig fra byen ind i regnskoven, og hvordan de blandes med de planteudsendte gasser i atmosfæren over regnskoven under påvirkning af det tropiske sollys.

Bilemissioner og andre menneskelige aktiviteter i byen frigiver nitrogenoxider til atmosfæren. Emissionerne blandes med flygtige organiske forbindelser (VOC'er), der naturligt frigives af vegetation og, i nærvær af sollys, producere kemikalier, der kan påvirke den regionale luftkvalitet, vejr og klima.

"Når du har disse gasser udsendt af byerne i nærværelse af andre molekyler produceret af træerne, du har denne kemi, der bager, madlavning i den varme og fugtige tropiske atmosfære, og det producerer alle mulige slags kemikalier, " sagde Jose D. Fuentes, professor i atmosfærisk videnskab ved Penn State, og Weis rådgiver.

Brug af computermodeller, forskerne fandt, at niveauer af nitrogenoxid som dem, der udsendes fra Manaus, kan forårsage en stigning på op til 260 procent i ozon og en stigning på 150 procent i hydroxylradikaler, en kraftig oxidant.

"Disse resultater tyder på, at emissioner fra Manaus væsentligt kan ændre den naturlige kemi i atmosfæren over Amazonas regnskoven, "Sagde Wei.

Forskere fandt også, at lufttemperaturen stiger på grund af klimaændringer, byernes emissioner resulterer i mere ozonproduktion. I regnskoven, hvor lufttemperaturen stiger med næsten en halv grad Fahrenheit pr. årti, yderligere drivhusgasser i atmosfæren kan fremskynde opvarmningen, ifølge forskerne.

"Ozon er en vigtig drivhusgas, " sagde Fuentes. "Hvis vi lufter mere af dette molekyle ud i den lavere atmosfære, vi producerer noget, der kan skabe en positiv feedback-loop i klimasystemet. Vi er med til at få en større grad af opvarmning i den lavere atmosfære.«

Molekylerne er skadelige for mennesker, hvis de indåndes og kan også forårsage miljøskader på vegetationen i regnskoven, sagde forskerne.

"Denne forskning illustrerer, i hvilket omfang mennesker kan ændre disse uberørte miljøer, " sagde Fuentes. "Regnskovene er vores planets lunger, og de lunger påvirker os selv her på State College, Pennsylvania, fordi luftmasser cirkulerer rundt om kloden."