"Археологи воздуха" выделили чистые аэрозольные частицы в Амазонии

Инженеры-экологи, которых можно назвать "археологами воздуха", впервые выделили аэрозольные частицы в почти нетронутых доиндустриальных условиях. Работая в удаленном бассейне Амазонки к северу от Манауса (Бразилия), исследователи измерили частицы, выброшенные или образованные в экосистеме тропического леса, на которые относительно не влияет антропогенная деятельность.

Это открытие, опубликованное в выпуске журнала Science от 16 сентября, может дать ключевые подсказки для понимания образования облаков, определения конкретных химических различий между естественной и загрязненной средой и моделирования того, как изменения в бассейне Амазонки могут повлиять на региональную и глобальную атмосферу.

"По сути, у нас было два 'дня пути' движения чистого воздуха на расстояние более 1600 километров, прежде чем воздух достиг нашей измерительной площадки", — говорит ведущий автор Скотт Мартин, профессор экологической химии имени Гордона Маккея в Гарвардской школе инженерных и прикладных наук. — Проводя исследование в сезон дождей в центральной Амазонии (январь–март), мы избежали загрязнения. Известные периоды выжигания и вырубки лесов происходят в сухой сезон и в основном на южной окраине Амазонии".

Используя 40-метровую вышку и ряд методик, исследователи обнаружили и получили изображения атмосферных частиц. Они выяснили, что частицы субмикронного размера, наиболее значимые для климата, можно проследить до атмосферного окисления выбросов растений — так называемых вторичных органических аэрозольных капель. В нетронутом бассейне Амазонки концентрация частиц составляла всего несколько сотен на см³. Для сравнения, в промышленных городах она достигает десятков тысяч на см³, что делает невозможным измерение чистых изменений при добавлении новых частиц.

"Эти частицы влияют на образование облаков, которое влияет на осадки, а те — на растения. Это то, что мы называем великим тропическим реактором", — говорит Мартин. — В нашем исследовании мы наконец получили реальное представление о естественных аэрозольно-облачных взаимодействиях".

Исследователи с удивлением обнаружили, что чистые капли доминируют, составляя более 85% климатически значимых субмикронных частиц в воздухе над бассейном. Низкая концентрация аэрозолей и высокое количество вторичных органических частиц могут означать, что взаимодействие между частицами, облаками и осадками в более чистых климатических системах сильно отличается от такового в морских и загрязненных регионах.

"Новые данные помогают нам понять и количественно оценить взаимозависимость круговорота аэрозолей и воды в ненарушенной климатической системе", — объясняет соавтор Ульрих Пёшль из Института химии Макса Планка. По словам бразильского соавтора Пауло Арташу, теперь у ученых появится возможность наблюдать влияние деятельности человека на атмосферу в реальном времени, что даст научную основу для устойчивого развития региона.