Investigación para lluvias amazónicas y superiores

imagen: Exitoso primer vuelo de medición de CAFE Brasil: HALO voló desde Manaus sobre la selva amazónica hasta el Océano Atlántico. Entre otras cosas, el avión de medición pasó la estación de investigación ATTO en varios giros. Los colores indican las diferentes altitudes a las que los investigadores tomaron medidas durante el vuelo de casi ocho horas.
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Crédito: MPIC/Dominic Jack vía planet.atmosphere.aero/

Cerca de 70 científicos visitarán Manaus en diciembre y enero como parte de la expedición CAFE-Brasil. El aeropuerto de la capital del estado brasileño de Amazonas es el punto de despegue y aterrizaje de 20 vuelos de reconocimiento planificados por el avión de investigación HALO (High Altitude and Long Range Research Aircraft). Operado por el Centro Aeroespacial Alemán (DLR), HALO es adecuado para grandes altitudes y largas distancias y se utiliza para la investigación científica de la atmósfera terrestre. Para la misión CAFE-Brasil, el equipo de investigación equipó a HALO con 19 instrumentos que medirán decenas de parámetros, incluidos aerosoles, compuestos orgánicos volátiles (COV), óxidos de azufre y nitrógeno, monóxido de carbono, metano, ozono, radicales libres y agua. .

“Esperamos obtener nuevos conocimientos sobre los procesos químicos en la atmósfera sobre las selvas tropicales, así como la interacción entre la biosfera y la atmósfera, lo que explicará mejor el papel clave de las selvas tropicales en el sistema de la Tierra”, dice Jos Lelieveld. El líder científico de la expedición de investigación y director del Instituto Max Planck de Química, Joachim Curtius, científico atmosférico experimental y profesor de la Universidad Goethe de Frankfurt, también mira con gran entusiasmo los vuelos de investigación: “Estamos felices de estar una parte de ella Este es un proyecto importante y finalmente se puede implementar. Nuestro enfoque está en la formación de partículas a partir de los gases traza emitidos por el bosque”. Originalmente, se suponía que CAFE-Brasil se lanzaría en la primavera de 2020, pero tuvo que posponerse debido a la crisis del coronavirus.

La Universidad de São Paulo (USP) ha sido un socio de largo plazo con Max Planck, quien ha estado estudiando gases traza, aerosoles y nubes sobre la Amazonía durante los últimos 25 años. “La Amazonía es crítica para el cambio climático global y necesitamos una mejor comprensión de la relación entre las emisiones de los bosques, el transporte atmosférico y los efectos del cambio climático en los bosques. “Las estrategias para proteger la Selva Amazónica deben basarse en la Ciencia para ser efectivas, y experimentos como este brindan un marco para proteger la selva”, dice Paulo Artaxo, del Instituto de Física de la USP. Luiz Augusto Machado, de INPE y USP, agrega: “El experimento CAFÉ-Brasil proporcionará nuevos conocimientos sobre la relación entre la gran altitud y la biología forestal relacionada con la convección vertical y el descenso, y complementa muy bien las mediciones a largo plazo en la torre ATTO”.

Medición de vuelos en la troposfera

Los vuelos sobre las selvas tropicales seguirán patrones establecidos para medir perfiles verticales y horizontales. El plan también incluye los llamados vuelos en espiral, en los que HALO volará en espiral desde altitudes bajas hasta 15 kilómetros de altura. Los investigadores quieren utilizar mediciones de aeronaves para estudiar cómo se producen los procesos de oxidación atmosférica en la troposfera sobre la troposfera amazónica y cómo afectan la formación y el crecimiento de partículas de aerosol de importancia central, como los núcleos de condensación de nubes.

Los científicos también quieren saber por qué la naturaleza autopurificadora de la atmósfera no sufre en los bosques tropicales a pesar del consumo constante de grandes cantidades de radicales hidroxilo. El compuesto químico se considera un depurador de la atmósfera porque oxida contaminantes como el metano y produce productos de reacción solubles en agua que la lluvia elimina del aire.

Información adicional de la torre de investigación ATTO

Los estudios de la estación de investigación germano-brasileña ATTO (Amazon Tall Tower Observatory), una torre de acero de 325 metros de altura ubicada en medio de la selva amazónica en el norte de Brasil, a unos 150 kilómetros de Manaos, complementarán las mediciones con HALO. Además de las observaciones climáticas a diferentes altitudes de la atmósfera, ATTO permitirá la investigación en la biosfera del bosque tropical. Debido a que la torre alberga un conjunto de instrumentos similar al de HALO, brinda una oportunidad única para coordinar mediciones en y directamente sobre la selva tropical.

Los investigadores quieren comparar conjuntos de datos obtenidos en el aire mayormente limpio sobre la selva amazónica con resultados obtenidos en parte de campañas de medición anteriores en condiciones marinas y contaminadas que también se enfocan en la contaminación del aire.

Socio de cooperación CAFE-Brasil:

Las instituciones colaboradoras incluyen el Instituto Max Planck de Química (Alemania), la Universidad Goethe de Frankfurt (Alemania), la Universidade de São Paulo (Brasil) y el Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (Brasil).

Información sobre la campaña:

La selva amazónica tiene una importancia ecológica mundial: produce grandes cantidades de oxígeno, estabiliza el clima mundial e influye en los ciclos del agua y del carbono. Produce grandes cantidades de COV como el isopreno. Estos, a su vez, forman partículas de aerosol que son esenciales para la formación de nubes y precipitaciones.

Los COV sufren cambios químicos en el aire. Esto incluye los llamados radicales hidroxilo. Este compuesto químico oxida contaminantes como el metano y los disuelve en agua. Prácticamente son arrastrados del aire por la precipitación.

Comunicado de prensa conjunto del Instituto Max Planck de Química, la Universidad Goethe de Frankfurt, la Universidade São Paulo y el Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia


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