Исследование подтверждает важность лесов Амазонии в регулировании атмосферной химии

Атмосферные измерения, проведенные в рамках эксперимента «Зеленая океаническая Амазония» (GOAmazon), показали, что тропические леса Амазонки выбрасывают как минимум в три раза больше изопрена, чем считали ученые ранее. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Communications.

По словам соавтора исследования Пауло Арташо из Института физики Университета Сан-Паулу, изопрен является одним из основных предшественников озона в Амазонии и косвенно влияет на баланс парниковых газов в атмосфере. Открытие объясняет ряд загадок, например, высокую концентрацию озона, обнаруженную с подветренной стороны от Манауса, которая не могла быть вызвана антропогенным воздействием.

Предыдущие оценки основывались на спутниковых данных или измерениях с лесных вышек высотой до 60 метров. В ходе кампании GOAmazon в 2014 и 2015 годах новые данные были собраны с исследовательского самолета Grumman Gulfstream 1, способного летать на высоте 6000 метров. Измерения на высоте 4000 метров позволили рассчитать средние выбросы для гораздо большей площади, чем в предыдущих исследованиях, и показали, что естественные биогенные выбросы значительно выше.

Исследователи также обнаружили, что выбросы изопрена резко варьируются в зависимости от высоты рельефа и увеличиваются на более высоких участках. Например, на высоте 30 метров поток эмиссии изопрена составлял 6 мг/м²/ч, а на высоте 100 метров — около 14 мг/м²/ч. Ученые предложили две гипотезы для объяснения этого явления, которое наблюдалось как в сезон дождей, так и в сухой сезон: различия в видах растений или реакция растений на водный стресс на возвышенностях.

Изопрен, являющийся одним из летучих органических соединений (ЛОС), естественным образом выделяемых растительностью, играет ключевую роль в формировании ядер конденсации облаков и регулировании гидрологического цикла в регионе. Его разложение в атмосфере приводит к образованию гидроксильных радикалов (OH), которые могут способствовать формированию озона (O₃) — парникового газа, способного в высоких концентрациях вредить растениям. Кроме того, эти радикалы контролируют окисление метана, другого важного парникового газа.

«Эти выводы укрепляют важность этой экосистемы для регулирования химического состава тропической атмосферы планеты, — отметил Пауло Арташо. — Теперь нам необходимо включить результаты в глобальные климатические модели, чтобы увидеть, какое именно влияние эти новые значения выбросов изопрена оказывают на климат».