Des panaches de pollution de l'air générés par une ville en expansion rapide au sein de la forêt amazonienne flottent sur des centaines de kilomètres et dégradent la qualité de l'air dans la forêt tropicale vierge, selon une équipe de scientifiques.

Emissions urbaines de Manaus, une ville de plus de deux millions d'habitants au Brésil, conduire à des niveaux élevés d'ozone, un gaz à effet de serre et un polluant nocif pour la santé humaine, et la formation d'aérosols dans l'atmosphère au-dessus de la forêt tropicale, l'équipe a signalé dans Environnement atmosphérique .

« Grâce à cette étude de la forêt amazonienne, nous pouvons avoir une meilleure idée de la façon dont les activités humaines influencent les conditions dans ce qui a été considéré comme un environnement vierge, " a déclaré Dandan Wei, qui a dirigé la recherche en tant que doctorant au College of Earth and Mineral Sciences de Penn State. Wei est maintenant chercheur postdoctoral à l'Université du Michigan.

Les scientifiques ont observé des niveaux d'ozone de 30 à 50 pour cent supérieurs aux conditions de référence à un endroit situé à 60 milles sous le vent de la ville. Les niveaux élevés n'étaient pas présents sur un site en amont du vent.

Les chercheurs ont suivi comment les panaches pollués par l'air se déplacent de la ville vers la forêt tropicale et comment ils se mélangent aux gaz émis par les plantes dans l'atmosphère au-dessus de la forêt tropicale sous l'influence de la lumière du soleil tropicale.

Les émissions des véhicules et d'autres activités humaines dans la ville libèrent des oxydes d'azote dans l'atmosphère. Les émissions se mélangent aux composés organiques volatils (COV) naturellement libérés par la végétation et, en présence de soleil, produire des produits chimiques qui peuvent influencer la qualité de l'air régional, le temps et le climat.

"Quand vous avez ces gaz émis par les villes en présence d'autres molécules produites par les arbres, vous avez cette chimie qui cuit, cuisiner dans l'atmosphère tropicale chaude et humide et produire toutes sortes de produits chimiques, " a déclaré José D. Fuentes, professeur de sciences atmosphériques à Penn State, et le conseiller de Wei.

En utilisant des modèles informatiques, les chercheurs ont découvert que des niveaux d'oxyde d'azote comme ceux émis par Manaus peuvent provoquer jusqu'à 260 % d'augmentation de l'ozone et une augmentation de 150 % des radicaux hydroxyles, un puissant oxydant.

"Ces résultats suggèrent que les émissions de Manaus peuvent modifier considérablement la chimie naturelle de l'atmosphère au-dessus de la forêt amazonienne, " dit Wei.

Les scientifiques ont également découvert que la température de l'air augmente en raison du changement climatique, les émissions urbaines entraînent une plus grande production d'ozone. Dans la forêt tropicale, où la température de l'air augmente de près d'un demi-degré Fahrenheit par décennie, des gaz à effet de serre supplémentaires dans l'atmosphère pourraient accélérer le réchauffement, selon les chercheurs.

"L'ozone est un important gaz à effet de serre, " a déclaré Fuentes. " Si nous évacuons plus de cette molécule dans la basse atmosphère, nous produisons quelque chose qui peut créer une boucle de rétroaction positive dans le système climatique. Nous contribuons à un plus grand réchauffement dans la basse atmosphère."

Les molécules sont nocives pour les humains si elles sont inhalées et peuvent également causer des dommages environnementaux à la végétation de la forêt tropicale, disaient les scientifiques.

"Cette recherche illustre à quel point les humains peuvent modifier ces environnements vierges, " Fuentes a déclaré. " Les forêts tropicales sont les poumons de notre planète et ces poumons nous impactent même ici à State College, Pennsylvanie, parce que les masses d'air circulent autour du globe."