亚马逊雨林具备通过自身生物活动促进降雨的独特机制。最新研究发现,亚马逊流域的树木能够释放含钾盐的微小颗粒,而真菌则通过释放含有碳水化合物及钾、氯离子的液滴和孢子,成为该地区气溶胶的重要来源。这些生物源气溶胶不仅促进云滴的形成,还对区域气候调节和地表降温发挥关键作用。
在大气中,雨滴的形成依赖于水蒸气在微小颗粒(凝结核)上的凝结。传统认为,矿尘、盐沫及二氧化硫液滴等是主要的凝结核。此前研究指出,亚马逊雨林上空的有机物质丰富的气溶胶颗粒能作为云滴形成的“种子”,但其具体促进机制尚不明确。
德国马普学会的Christopher Pöhlker及其团队通过在巴西马瑙斯市西北150公里处的野外采样,分析了雨季期间漂浮在雨林上空的微小气溶胶。结果显示,这些气溶胶颗粒中心普遍包含微小的钾盐颗粒,直径约0.15微米的颗粒中钾盐核占总重量约20%,表明钾盐颗粒作为凝结核在气溶胶形成中起到核心作用。
研究进一步证实,这些钾盐颗粒主要来源于雨林自身的生物活动。植物和真菌通过释放含钾盐的液滴和孢子,将盐分注入大气中,尤其是真菌在喷洒孢子时释放的液滴中富含碳水化合物及钾、氯离子。这种生物源气溶胶不仅丰富了大气中的凝结核种类,也为云滴形成提供了新的物质基础。
该研究成果发表于《科学》杂志,揭示了亚马逊雨林气溶胶形成的新机制,为理解全球气候调节和云物理过程提供了重要科学依据。此外,研究还提示,其他地区的二次有机气溶胶形成可能依赖于不同类型的凝结核,如尘土、烟灰或人为污染物。
(张章)
《中国科学报》 (2012-09-05 A2 国际)