Las mediciones aéreas realizadas como parte del experimento Green Ocean Amazon (GOAmazon) muestran que la selva amazónica emite al menos tres veces más isopreno de lo que los científicos habían pensado anteriormente. Los resultados de la investigación se publicaron en Comunicaciones de la naturaleza .

Según Paulo Artaxo del Instituto de Física de la Universidad de São Paulo (IF-USP) en Brasil y coautor del estudio, El isopreno es uno de los principales precursores del ozono en la Amazonía, e influye indirectamente en el balance de gases de efecto invernadero en la atmósfera.

"El descubrimiento explica varios acertijos, como la alta concentración de ozono que se encuentra a sotavento de Manaus que no puede deberse a la acción antrópica, "dijo Artaxo, investigador principal del Proyecto Temático financiado por la FAPESP "GOAmazon:interacciones del penacho urbano de Manaus con las emisiones de los bosques biogénicos en la Amazonía".

Lanzado en 2014, GOAmazon está investigando los efectos de la contaminación urbana de Manaus en la formación de nubes en el Amazonas, entre otros fenómenos. El proyecto también tiene como objetivo ampliar el conocimiento de los procesos de formación de lluvia y la dinámica de interacción entre la biosfera del Amazonas y la atmósfera. Los científicos planean utilizar los hallazgos para estimar cambios futuros en el equilibrio radiactivo de la región, distribución de energía y clima, así como el impacto de todos estos factores en el cambio climático global.

Las estimaciones anteriores se basaron en mediciones realizadas mediante satélites o torres forestales de hasta 60 m de altura. Durante la campaña científica GOAmazon, sin embargo, fue posible recopilar nuevos datos utilizando Grumman Gulfstream 1, un avión de investigación capaz de volar a 6, 000 metros, o casi 20, 000 pies, y es propiedad del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico (PNNL) en los Estados Unidos.

Las mediciones aerotransportadas se realizaron en 2014 y 2015 durante las estaciones lluviosa y seca; Posteriormente, las mediciones se compararon con los datos recopilados a nivel del suelo. "Con las medidas tomadas a las 4, 000 metros, fue posible calcular la emisión promedio para un área mucho mayor que las consideradas en investigaciones anteriores, "Dijo Artaxo." Como resultado, pudimos ver que las emisiones biogénicas naturales son mucho mayores de lo que suponíamos ".

Los investigadores hicieron otro descubrimiento que consideran sorprendente:las emisiones de isopreno varían considerablemente con la elevación del terreno y aumentan a mayores altitudes. A una altura del terreno de 30 metros, por ejemplo, el flujo de emisión de isopreno fue de 6 miligramos por metro cuadrado por hora (mg / m2 / h), mientras que a una altura de 100 metros, fue de aproximadamente 14 mg / m2 / h.

"La región amazónica brasileña es mayoritariamente de baja elevación. En las áreas sobrevoladas por los aviones de investigación, había pequeñas ondulaciones del terreno, y pudimos observar un aumento significativo en las emisiones en las áreas más altas, ", Dijo Artaxo. Los investigadores aún no están seguros de poder explicar completamente esta variación en las emisiones, que observaron durante las estaciones seca y húmeda. Su artículo propone dos hipótesis que deberán probarse en experimentos futuros.

Una de las posibilidades es que las especies de plantas en áreas bajas, que a menudo están anegados, son diferentes de los que se encuentran en altitudes más altas; Los niveles de emisión de isopreno pueden variar según la especie vegetal predominante. La otra hipótesis es que en elevaciones más altas, las plantas liberan más isopreno en respuesta al estrés hídrico (porque hay menos agua en las elevaciones más altas).

"Aunque llueve mucho en la Amazonia, Los estudios han demostrado que en algunas áreas, el nivel freático cae muy por debajo de la superficie en la estación seca. Hay plantas con raíces muy profundas, capaz de recoger agua de 10 a 20 metros bajo tierra, ", Dijo Artaxo. El isopreno es uno de los compuestos orgánicos volátiles (COV) que emite naturalmente la vegetación del Amazonas. Junto con otros COV, es una fuente de los aerosoles orgánicos secundarios que forman los núcleos de condensación de las nubes y que ayudan a regular el ciclo hidrológico en la región.

La descomposición del isopreno en la atmósfera da lugar a subproductos, tales como radicales hidroxilo (OH). Bajo ciertas condiciones, esta molécula reacciona con el oxígeno atmosférico (O2) para formar ozono (O3), uno de los gases responsables del efecto invernadero. Las altas concentraciones de ozono pueden irritar los estomas de las plantas, los poros utilizados en el intercambio de gases y la transpiración. La irritación de los estomas dificulta la fotosíntesis y la asimilación del carbono por las plantas.

"Es más, los radicales hidroxilo controlan la oxidación atmosférica del metano, otro gas de efecto invernadero importante, "Dijo Artaxo." Dependiendo de la situación, estos radicales OH pueden prolongar o acortar la vida media del metano, con implicaciones para el balance de gases de efecto invernadero ".

Según Artaxo, la selva amazónica ya se consideraba la mayor fuente de isopreno del mundo incluso antes de estos nuevos descubrimientos. "Estos hallazgos refuerzan la importancia de este ecosistema para la regulación de la química atmosférica tropical del planeta, ", dijo." Ahora, necesitamos incluir los resultados en modelos climáticos globales para ver exactamente qué efecto tienen estos nuevos valores de emisiones de isopreno en el clima ".