Het Amazonebekken, de thuisbasis van het grootste regenwoud ter wereld, speelt een cruciale rol bij het in stand houden van het koolstofbudget van de planeet, jaarlijks miljarden tonnen koolstofdioxide absorberen en opslaan. Maar er doemt een omslagpunt op - een dat deze vitale koolstofput kan veranderen in een van de grootste bronnen van koolstofdioxide op aarde.

Door "het bos te ruiken, "Een door Harvard geleid team van onderzoekers, gefinancierd door de Amerikaanse National Science Foundation, probeert te meten hoe en wanneer die verandering zou kunnen plaatsvinden. De wetenschappers rapporteren hun resultaten in het tijdschrift Milieukunde:Atmosferen .

Terwijl de planeet opwarmt, droogte, bosbranden en veranderende weerpatronen bedreigen zo'n 400 miljard bomen in de Amazone, waarvan sommige al gevaar lopen door houtkap en mijnbouw. Als bomen worden beschadigd of gedood, ze ontleden en geven koolstof af in de atmosfeer.

"Klimaatverandering, evenals door de mens veroorzaakte ontbossing en verbranding van biomassa, kan leiden tot ecologische en klimatologische omslagpunten die enorme hoeveelheden opgeslagen koolstof kunnen vrijgeven, " zei atmosferische wetenschapper Scot Martin van de Harvard University.

De vraag is:hoe weten we wanneer we dat omslagpunt naderen?

Martin, met een internationaal team van onderzoekers en medewerkers van Amazonas State University en de Amazonas State Research Support Foundation, heeft een systeem voor vroege detectie ontwikkeld om veranderingen in de Amazone te volgen.

Het onderzoek heeft tot doel beter te begrijpen hoe de Amazone reageert op stress. Het team brengt de unieke chemische signalen in kaart die worden uitgezonden door bomen die bekend staan ​​als vluchtige organische stoffen. of VOC's.

Elke plantensoort straalt een andere VOC-signatuur uit, als een vingerafdruk, die kan veranderen op basis van het seizoen of de stress van de plant, bijvoorbeeld, droogte of overstromingen.

"Bossen kunnen met ons praten via VOC's, " zei Martin. "Het vertalen van deze signalen kan leiden tot een beter begrip van hoe bosecosystemen reageren op klimaatstress en klimaatverandering."

Maar er zijn grote uitdagingen bij het verzamelen van gegevens over VOC's. Vliegtuigen kunnen grote afstanden afleggen, maar kunnen niet laag genoeg vliegen om VOC-monsters te verzamelen, die een hoogte bereiken van slechts een kilometer of minder boven het bladerdak. Torens kunnen op de juiste hoogte aanvoelen, maar alleen voor het lokale ecosysteem.

Om deze kloof van gegevens te overbruggen, het team wendt zich tot drones.

"Wat op drones gebaseerde sensoren zo opwindend maakt, is dat ze de mogelijkheid bieden om gegevens te verzamelen op onontgonnen schalen, " zei Martin. "Dit zou kunnen leiden tot revolutionaire inzichten in ecosystemen in het Amazonegebied onder klimaatstress en verwachte veranderingen in klimaat en biodiversiteit."

Sylvia Edgerton toegevoegd, een programmadirecteur in NSF's afdeling Atmosferische en Geospace Sciences, "Het gebruik van een onbemand luchtvaartuig om de concentraties van deze verbindingen in het bladerdak in kaart te brengen, is een nieuwe benadering om te beoordelen hoeveel van hun concentratie afkomstig is van biologische processen in planten versus secundaire productie door atmosferische chemische reacties in het bladerdak."