Wir befinden uns derzeit mitten in der Trockenzeit im zentralen Amazonasbecken, wo sich ATTO befindet. Diese Jahreszeit ist immer durch viele Verbrennungen von Biomasse gekennzeichnet, die teilweise natürlich und teilweise durch menschliche Einwirkung entstehen. Brände erzeugen Aerosole, und die Rußkonzentrationen steigen. Aber die Situation ist nicht jedes Jahr die gleiche.
Unsere Forscher untersuchten die Konzentration der lichtabsorbierenden Aerosolpartikel bei ATTO über einen Zeitraum von 5 Jahren von 2012 bis 2017. Sie fanden heraus, dass die Rußkonzentrationen während des El Niño von 2015-2016 signifikant zunahm. Während dieser Zeit dauerte die Trockenzeit länger als normal, und sowohl natürliche, als auch landwirtschaftliche Brände traten im Vergleich zu anderen Jahren viel häufiger auf. Die Feuer produzieren große Mengen schwarzen und braunen Ruß. Diese können Strahlung absorbieren, was zwei wichtige Effekte hat: Erstens erwärmt sie die Atmosphäre, und zweitens kann weniger Strahlung das Kronendach und den Waldboden erreichen. Dies beeinträchtigt die Primärproduktion des Waldes. Das bedeutet, dass ein klimatischer Wechsel zu wärmeren und trockeneren Bedingungen und möglicherweise stärkeren und häufigeren El Niños in Zukunft den Amazonas-Regenwald beeinträchtigen könnte.
Erstautor Jorge Saturno hat gerade die Studie in Atmospheric Chemistry and Physics (ACP) Issue 18 veröffentlicht. Sie ist Open Access und damit für jedermann frei zugänglich.
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Bioaerosole beeinflussen die Dynamik der darunter liegenden Biosphäre. In einer neuen Studie haben Sylvia Mota de Oliveira und ihre Kollegen am ATTO-Standort Luftproben in 300 m Höhe über dem Wald gesammelt. Anschließend analysierten sie mittels DNA-Sequenzierung die vorhandenen biologischen Komponenten und fanden heraus, zu welchen Pflanzen- oder Pilzarten sie gehören. Eine der auffälligsten neuen Erkenntnisse ist der starke Kontrast zwischen der Artenzusammensetzung in der nahezu unberührten Atmosphäre des Amazonasgebiets im Vergleich zu städtischen Gebieten.
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Ramsay et al. haben anorganische Spurengase wie Ammoniak und Salpetersäure sowie Aerosole in der Trockenzeit an ATTO gemessen. Sie sollen als Basiswerte für deren Konzentration und Flüsse in der Atmosphäre dienen und sind ein erster Schritt zur Entschlüsselung der Austauschprozesse von anorganischen Spurengasen zwischen dem Amazonas-Regenwald und der Atmosphäre.
Ruß und andere Aerosole aus der Verbrennung von Biomasse können das regionale und globale Wetter und Klima beeinflussen. Lixia Liu und ihre Kollegen untersuchten, wie sich dies auf das Amazonasbecken während der Trockenzeit auswirkt. Obwohl es viele verschiedene Wechselwirkungen zwischen Aerosolen aus der Biomasseverbrennung und dem Klima gibt, fanden sie heraus, dass sie insgesamt zu weniger und schwächeren Regenereignissen im Amazonasregenwald führen.
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Was die Saisonalität des Laubwechsels antreibt, verstehen wir immer noch nicht ganz. Aber wir wissen inzwischen, dass dies ein wichtiger Prozess ist, denn er beeinflusst die photosynthetische Kapazität des Waldes. Einfach ausgedrückt, sind junge Blätter effektiver bei der Photosynthese und der Sequestrierung von Kohlenstoff als alte. Das bedeutet, dass Bäume mit vielen alten Blättern weniger produktiv sind als nach dem Laubwechsel.
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Pfannerstill et al. haben die Emissionen von VOCs an ATTO zwischen einem normalen Jahr und einem Jahr verglichen, das durch einen starken El Nino mit schweren Dürreperioden im Amazonasgebiet gekennzeichnet war. Sie fanden keine großen Unterschiede, außer in der Tageszeit, zu der die Pflanzen die VOCs freisetzen. Sie veröffentlichten ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Frontiers in Forest and Global Change.
Wu et al. sammelten und analysierten Aerosole an zwei Standorten: in der Stadt Manaus, einem großen städtischen Gebiet in Brasilien, und am ATTO-Standort im Herzen des Waldes. Die Aerosolzusammensetzung variierte stark. An ATTO wurden die meisten Aerosole vom Wald selbst emittiert, während in Manaus die anthropogenen Aerosole sehr häufig waren. Die Ergebnisse wurden in ACP veröffentlicht.