Isolat Partikel Aerosol Pristine di Amazon

Livejurnal69 - Insinyur lingkungan untuk pertama kalinya udara terisoasi partikel aerosol di dekat pra industri murni dan kemudian menyebut temuan mereka dengan istilah “Archeologists of the Air”

Bekerja di bagian utara Cekungan Amazon remote dari Manaus, Brazil, para peneliti mengukur partikel dipancarkan atau terbentuk di dalam ekosistem hutan hujan yang relatif bebas dari pengaruh antropogenik, atau manusia, aktivitas.

Temuan, diterbitkan dalam edisi 16 September di jurnal Science, dapat memberikan petunjuk penting untuk pembentukan awan pemahaman, menentukan perbedaan kimia yang spesifik antara lingkungan alam dan tercemar, dan pemodelan bagaimana perubahan di Cekungan Amazon dapat mempengaruhi suasana regional dan global

"Kami pada dasarnya memiliki dua 'hari perjalanan' senilai pergerakan udara murni atas 1.600 kilometer sebelum pengukuran udara datang ke situs kami," kata penulis utama Scot Martin, Gordon McKay Profesor Kimia Lingkungan Hidup di Harvard School Teknik dan Ilmu Pengetahuan Terapan (Seas ). "Dengan melakukan studi di musim hujan dari Amazonia (Januari-Maret), kami menghindari kontaminasi Dikenal periode pembakaran dan penggundulan hutan. Terjadi pada musim kemarau dan juga sebagian besar di pinggir selatan Amazonia."

Sampling dari sebuah menara tinggi 40 meter dan menggunakan berbagai teknik, para peneliti terdeteksi dan dicitrakan partikel atmosfer. Mereka menemukan bahwa partikel dalam rezim submikron ukuran paling relevan dengan iklim bisa dilacak ke oksidasi atmosfer dari emisi pabrik, atau disebut sekunder tetesan aerosol organik.

"Ini adalah jenis partikel organik cair," jelas Martin. "Ini adalah pertama kalinya bahwa siapa pun yang pernah dicitrakan salah satu partikel di isolasi, karena di belahan bumi Utara dan daerah anthropogenik lainnya, ketika Anda mengumpulkan partikel itu berantakan dan penuh dengan jelaga, nitrat, dan polutan lain."

Di Cekungan Amazon murni para peneliti terdeteksi konsentrasi jumlah partikel aerosol dari hanya beberapa ratus per cm3. Sebaliknya, di kota-kota industri berat di mana kebanyakan orang tinggal, konsentrasi partikel berada di puluhan ribu per cm3, sehingga tidak mungkin di lokasi tersebut bagi para ilmuwan iklim untuk mengukur perubahan bersih ketika partikel tambahan, baik yang alami atau buatan, ditambahkan.

"Mereka partikel mempengaruhi pembentukan awan dan pembentukan awan mempengaruhi curah hujan yang mempengaruhi tanaman. Ini adalah apa yang kita sebut reaktor tropis yang besar," ujar Martin. "Semuanya terhubung dan dalam penelitian kami akhirnya melihat nyata dari interaksi aerosol-awan alam."

Dalam molekul gas atmosfer-fase dipancarkan oleh tanaman diserang oleh molekul yang sangat spesifik seperti ozon atau radikal hidroksil yang kemudian mengubah struktur kimia dari emisi organik dengan menambahkan atom oksigen. Akibatnya, molekul-molekul gas-fase menjadi jauh lebih stabil dan mengembun untuk membentuk partikel baru atau, sebagai alternatif, tumbuh partikel yang sudah ada. Partikel-partikel ini berfungsi sebagai inti atom yang mengembun air di atmosfer sebagai bentuk awan iklim-penting.

Siklus ini sangat terkenal, tapi tantangan adalah bagaimana menciptakan pemahaman kuantitatif yang akurat dari sumber partikel aerosol tersebut. Penelitian ini merupakan suatu langkah penting menuju menyediakan snapshot kembali dalam waktu serta garis dasar - udara hutan tropis murni sebelum industrialisasi - untuk memahami perubahan iklim global saat ini.

"The wawasan baru dan data membantu kami dan rekan-rekan kami untuk memahami dan mengukur interdependensi dari bersepeda dari aerosol dan air dalam sistem iklim tenang," jelas memimpin rekan penulis Pöschl Ulrich, seorang ilmuwan di Institut Max Plank Kimia (Mainz , Jerman). "Sebuah pemahaman menyeluruh dari sistem iklim gentar merupakan prasyarat untuk pemodelan prediksi yang handal dan gangguan antropogenik dan pengaruhnya terhadap perubahan global."

Selain itu, para peneliti terkejut menemukan bahwa tetesan murni didominasi, terdiri dari lebih dari 85 persen dari partikel submikron iklim-relevan di udara di atas Basin. Konsentrasi aerosol rendah dan jumlah yang tinggi partikel organik sekunder mungkin berarti bahwa interaksi antar partikel, awan, dan curah hujan di lebih sistem iklim murni adalah amat berbeda dengan yang ada di laut dan daerah tercemar.

Sebagai Cekungan Amazon akan melalui masa pengembangan, rekan penulis Brasil Paulo Artaxo mengatakan bahwa ilmuwan sekarang akan memiliki kesempatan untuk melihat pengaruh aktivitas manusia pada suasana secara real time.

"Di Brazil, kami sekarang memiliki ilmu bahkan lebih solid untuk mendukung pembangunan berkelanjutan di kawasan Amazon," kata Artaxo, seorang profesor fisika di Universitas São Paulo (Brazil). "Ke depan, kami berharap dapat menjelaskan mekanisme bagaimana vegetasi berinteraksi dengan atmosfer dan penentuan masukan alam utama Melakukannya akan memberi kita cara untuk memantau perubahan atmosfir akurat dalam terang deforestasi yang sedang berlangsung..

Martin, Pöschl, dan Artaxo's co-penulis termasuk B. Sinha, SS Gunthe, A. Huffman, S. Borrmann, RM Garland, G. Helas, D. Rose, J. Schneider, H. Su, MO Andreae, semua di Institut Max Plank Kimia; E. Mikhailov, Institut Max yang Plank untuk Institut Fisika, Universitas Negeri St Petersburg; Chen Q. dan SM Raja, baik di laut; SR Zorn di Institut Max Planck untuk Kimia dan lautan; DK Petani dan Jimenez JL di University of Colorado, Boulder A.; Manzi, Lembaga Riset Nasional Amazon; Pauliquevis T., Institut Fisika São Paulo dan Universitas Sao Paulo Federal; AJ Prenni, Colorado State University; Peters MD, Colorado State University dan Universitas Negeri Carolina Utara; P. Roldin, University of Lund.

Para penulis mengakui dana dari Yayasan Humboldt (STM Research Fellowship), Max Planck Society, US National Science Foundation, Office of Science dari US Department of Energy, CNPq Brasil dan lembaga FAPESP (termasuk FAPESP Mengunjungi Scientific penghargaan untuk STM ), Skala Besar-Atmosfer Biosfer Percobaan di Amazonia (LBA), dan proyek terintegrasi Eropa pada iklim awan aerosol dan interaksi kualitas udara (No 036833-2, EUCAARI).