اهمیت جنگل آمازون در تنظیم ساختار شیمیایی جو بیشتر مشخص شد

ارزیابی‌های هوایی که در قالب طرح سنجش Green Ocean Amazon یا به اختصار (GOAmazon )انجام شده، نشان می‌دهد که جنگل آمازون، حداقل سه برابر بیشتر از آنچه دانشمندان قبلا برآورد می‌کردند ایزوپرن منتشر می‌کند.

به گفته پائولو آرتاکسو، استاد موسسه فیزیک دانشگاه سائوپائولو و یکی از نویسندگان این تحقیق، ایزوپرن یکی از پیش سازه‌های اصلی ازون در آمازون است و به طور غیر مستقیم بر توازن گازهای گلخانه‌ای در جو تاثیر می‌گذارد.

آرتاکسو محقق ارشد پروژه موضوعی « GOAmazon » که توسط بنیاد پژوهشی FAPESP تامین مالی شده است، می‌گوید: "این کشف، چندین مجهول را توضیح می‌دهد از جمله تراکم بالای ازون یافت شده در مسیر باد شهر مانائوس (مرکز ایالت آمازوناس) که نمی‌تواند بر اثر فعالیت انسانی باشد؛ همچنین رابطه تپه‌های شهر ماناوس با گازهای منتشره بیوژنی جنگل در منطقه آمازون نیز مشخص شد".

پروژه GOAmazon که در سال ۲۰۱۴ شروع شده علاوه بر دنبال کردن چند هدف دیگر، در حال بررسی تاثیرات آلودگی شهری از مانائوس بر روی شکل‌گیری ابر در آمازون است. این پروژه همچنین بر آن است که دانش ما را از روند شکل‌گیری باران و دینامیک تعامل بین بیوسفر آمازون و اتمسفر را افزایش دهد. دانشمندان قصد دارند تا از این یافته‌ها برای برآورد تغییرات آینده در توازن رادیواکتیو منطقه، توزیع انرژی و آب و هوا و نیز تاثیر همه این عوامل بر تغییر آب و هوای جهان استفاده کنند.

برآوردهای پیشین مبتنی بر ارزیابی‌هایی بودند که با استفاده از ماهواره‌ها یا برج‌ های پایش جنگلی تا ارتفاع ۶۰ متر انجام شدند؛ این امکان وجود داشت که اطلاعات تازه را با استفاده از گرومان گلف استریم ۱،(یک هواپیمای تحقیقاتی که قادر به پرواز تا ارتفاع ۶۰۰۰ متری یا تقریبا ۲۰ هزار فوتی و متعلق به Pacific Northwest National Laboratory( در ایالات متحده است) گردآوری کرد.

اندازه‌گیری‌های هوایی در سال ۲۰۱۴ و ۲۰۱۵ در طی فصول بارانی و خشک سال انجام شد؛ در نهایت این اندازه‌گیری‌ها با اطلاعات جمع‌آوری شده در سطح زمین مقایسه شدند.

آرتاکسو می‌گوید: "با اندازه گیری‌هایی که از فاصله ۴ هزار متری انجام شد، محاسبه میانگین انتشار گاز برای منطقه وسیع‌تری از آنچه که در تحقیق قبلی انجام شده بود، امکان‌پذیر شد. در نتیجه ما می‌توانیم ببینیم که انتشار طبیعی بیوژنی بسیار بزرگتر از چیزی است که فکر می‌کردیم".

محققان کشف دیگری کردند که آن را شگفت انگیز خوانده‌اند: انتشار ایزوپرن به سرعت با افزایش ارتفاع زمین و افزایش ارتفاع تغییر می‌کند. مثلا در ارتفاع ۳۰ متری، جریان انتشار ایزوپرن ۶ میلی‌گرم در هر متر مربع در ساعت (mg/m۲/h) بود، در حالی که در ارتفاع ۱۰۰ متری، در حدود ۱۴ میلی گرم بر متر مربع در ساعت بود.

آرتاکسو می‌گوید: "منطقه آمازون برزیل بیشتر کم ارتفاع است. در مناطقی که با هواپیمای تحقیقاتی پایش صورت گرفت، تغییر ارتفاع کمی وجود داشت و ما قادر بودیم افزایش قابل توجهی در انتشار گاز در مناطق مرتفع‌تر ببینیم".

محققان هنوز مطمئن نیستند که کاملا می‌توانند این تفاوت مشاهده شده در طی هر دو فصل خشک و بارانی در انتشار گاز را توضیح دهند. مقاله آنها دو فرضیه را پیشنهاد می‌دهد که باید در آزمایش‌های آینده ارزیابی شود.

یکی از احتمالات این است که انواع گیاهان در مناطق کم ارتفاع که اغلب سیراب هستند، از گونه‌هایی که در ارتفاعات بالاتر یافت می‌شوند متفاوتند؛ سطوح انتشار ایزوپرن ممکن است بر اساس گونه‌های گیاهی رایج، تفاوت کند.

فرضیه دیگر این است که چون در ارتفاعات بالاتر آب کمتری موجود است، گیاهان در پاسخ به استرس آبی، ایزوپرن بیشتری آزاد می‌کنند.

آرتاکسو می‌گوید: "هر چند در آمازون باران فراوان می‌بارد اما مطالعات نشان داده که در برخی مناطق، سطح آب سفره‌های آب زیرزمینی در فصل خشک افت می‌کند. گیاهانی با ریشه بسیار عمیق وجود دارند که قادرند آب را از عمق ۱۰ تا ۲۰ متری زیر زمین به دست آورند".

ایزوپرن یکی از ترکیبات فرار ارگانیک (VOCs) است که به‌طور طبیعی توسط گیاهان در آمازون منتشر می‌شود. این ماده همراه با دیگر تر کیبات ارگانیک فرار، منبع ریز ذرات ارگانیک ثانویه است که اساس تراکم ابری را تشکیل می‌دهد و به تنظیم چرخه آب در منطقه کمک می‌کند.

تجزیه ایزوپرن در جو باعث ایجاد چند فرآورده جانبی مختلف مثل رادیکال‌های هیدروکسیل (OH) می‌شود. تحت شرایط خاص مولکول آنها با اکسیژن جو واکنش نشان می‌دهد تا ازون (O۳) را تشکیل دهد که یکی از گازهای دخیل در اثر گلخانه‌ای است. تراکم بالای ازون می‌تواند منافذ گیاه (که سوراخ‌هایی که در مبادله گاز و تعریق گیاه نقش دارند) را آبیاری ‌کند. آبیاری منافذ تنفسی، مانع از فتوسنتز و جذب و ادغام کربن توسط گیاهان می‌شود.

آرتاکسو می‌گوید: "علاوه بر این، رادیکال‌های هیدروکسیل، اکسیداسیون جوی متان، دیگر گاز مهم گلخانه‌ای را کنترل می‌کنند. بسته به موقعیت، این رادیکال‌های OH می‌توانند نیمه عمر متان را کاهش یا افزایش دهند که در توازن گازهای گلخانه‌ای اهمیت دارد".

بنا به گفته آرتاکسو جنگل آمازون، حتی پیش از این کشفیات تازه هم بزرگترین منبع ایزوپرن جهان شناخته می‌شد. این یافته‌ها اهمیت این اکوسیستم‌ها را برای تنظیم ساختار شیمیایی جوی گرمایی زمین تقویت می‌کند. اکنون لازم است نتایج را در مدل‌های اقلیمی جهانی لحاظ کنیم تا به طور دقیق ببینیم این ارقام تازه در مورد انتشار ایزوپرن، چه تاثیری بر آب و هوا دارد.

منبع: ایانا

https://zistonline.com/vdciyyaq.t1apq2bcct.html