Шлейфы загрязнения воздуха, создаваемые быстрорастущим городом в тропических лесах Амазонки, распространяются на сотни миль и ухудшают качество воздуха в нетронутых тропических лесах, по данным группы ученых.
Городские выбросы из Манауса, города с населением более двух миллионов человек в Бразилии, приводят к повышенному уровню озона, парникового газа и вредного для здоровья человека загрязнителя, а также к образованию аэрозолей в атмосфере над тропическим лесом, Об этом команда сообщила в Atmospheric Environment.
«Благодаря этому исследованию тропических лесов Амазонки мы можем лучше понять, как деятельность человека влияет на условия в том, что считается нетронутой средой», - сказал Дандан Вей, который руководил исследованием в качестве докторанта. в Колледже наук о Земле и минералах в Пенсильвании. Сейчас Вэй работает докторантом в Мичиганском университете.
Ученые наблюдали уровни озона на 30-50 процентов выше исходных условий в месте в 60 милях с подветренной стороны от города. На участке с наветренной стороны повышенных уровней не было.
Исследователи проследили, как шлейфы загрязненного воздуха перемещаются из города в тропический лес и как они смешиваются с выделяемыми растениями газами в атмосфере над тропическим лесом под воздействием тропического солнечного света.
Выбросы транспортных средств и другая деятельность человека в городе выбрасывают оксиды азота в атмосферу. Выбросы смешиваются с летучими органическими соединениями (ЛОС), естественным образом выделяемыми растительностью, и при наличии 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, произведенных деревьями, у вас есть эта химия, которая выпекает, готовит в теплой и влажной тропической атмосфере и производит всевозможные химические вещества, - сказал Хосе Д. Фуэнтес, профессор атмосферных наук в Университете штата Пенсильвания 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 увеличение количества 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 является важным парниковым газом», - 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 в нижних слоях атмосферы».
Молекулы вредны для человека при вдыхании и могут нанести ущерб окружающей среде растительности в тропических лесах, заявили ученые.
«Это исследование показывает, в какой степени люди могут изменить эти первозданные среды», - сказал Фуэнтес. «Тропические леса - это легкие нашей планеты, и эти легкие влияют на нас даже здесь, в Государственном колледже, штат Пенсильвания, потому что воздушные массы циркулируют по всему миру».
Тобиас Геркен, доцент-исследователь, Пенн Стейт; Эми Троубридж, доцент, и Пол Стой, доцент Университета штата Монтана; и Марсело Чамеки, доцент Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, совместно работали над исследованием.
Министерство энергетики США финансировало это исследование в рамках проекта GoAmazon.