Городские выбросы из Манауса, города с населением более двух миллионов человек в Бразилии, приводят к повышенным уровням озона, парникового газа и вредного загрязнителя для здоровья человека, а также к образованию аэрозолей в атмосфере над тропическим лесом, сообщила команда в журнале «Атмосфера». Среда.
«Благодаря этому исследованию тропических лесов Амазонки мы можем лучше понять, как деятельность человека влияет на условия в том, что считается нетронутой окружающей средой», – сказал Дандан Вэй, который руководил исследованием в качестве докторанта в Колледже Земли. и минеральные науки в Пенсильвании. Вэй сейчас работает докторантом в Мичиганском университете.
Ученые наблюдали уровни озона на 30-50 процентов выше, чем исходные условия в 60 милях с подветренной стороны от города. На участке с наветренной стороны повышенных уровней не было.
Исследователи проследили, как загрязненные воздушные шлейфы перемещаются из города в тропические леса и как они смешиваются с испускаемыми растениями газами в атмосфере над тропическим лесом под воздействием тропического солнечного света.
Выбросы транспортных средств и другие виды деятельности человека в городе приводят к выбросу оксидов азота в атмосферу.
Выбросы смешиваются с летучими органическими соединениями (ЛОС), которые естественным образом выделяются растительностью, и в присутствии солнечного света производят химические вещества, которые могут влиять на качество воздуха, погоду и климат в регионе.
«Когда у вас есть эти газы, испускаемые городами в присутствии других молекул, производимых деревьями, у вас есть химия, которая выпекает, готовит в теплой и влажной тропической атмосфере и производит всевозможные химические вещества», – сказал Хосе Д. Фуэнтес, профессор атмосферных наук в Пенсильванском университете и советник Вэя.
Используя компьютерные модели, исследователи обнаружили, что уровни оксида азота, подобные тем, которые выбрасываются из Манауса, могут вызывать увеличение содержания озона на 260 процентов и гидроксильных радикалов, являющихся мощным окислителем, на 150 процентов.
«Эти результаты показывают, что выбросы из Манауса могут существенно изменить естественный химический состав атмосферы над тропическими лесами Амазонки», – сказал Вэй.
Ученые также обнаружили, что по мере повышения температуры воздуха из-за изменения климата городские выбросы приводят к увеличению производства озона.
По мнению исследователей, в тропических лесах, где температура воздуха повышается почти на полградуса по Фаренгейту за десятилетие, дополнительные парниковые газы в атмосфере могут ускорить потепление.
«Озон – важный парниковый газ», – сказал Фуэнтес. «Если мы выбрасываем больше этой молекулы в нижние слои атмосферы, мы производим что-то, что может создать петлю положительной обратной связи в климатической системе.
Мы способствуем большей степени потепления нижних слоев атмосферы."
По словам ученых, молекулы вредны для человека при вдыхании и могут нанести экологический ущерб растительности в тропических лесах.
«Это исследование показывает, насколько люди могут изменять эту первозданную окружающую среду», – сказал Фуэнтес. "Тропические леса – легкие нашей планеты, и эти легкие воздействуют на нас даже здесь, в Государственном колледже в Пенсильвании, потому что воздушные массы циркулируют по всему миру."
Тобиас Геркен, доцент, Университет Пенсильвании; Эми Троубридж, доцент, и Пол Стой, доцент, Государственный университет Монтаны; и Марсело Чамеки, доцент Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, участвовали в исследовании.
U.S.
Министерство энергетики финансировало это исследование в рамках проекта GoAmazon.