Luftföroreningar från en snabbt växande stad i Amazonas regnskog viftar hundratals mil och försämrar luftkvaliteten i den orörda regnskogen, enligt ett team av forskare.

Stadsutsläpp från Manaus, en stad med mer än två miljoner i Brasilien, leda till förhöjda nivåer av ozon, en växthusgas och en skadlig förorening för människors hälsa, och bildandet av aerosoler i atmosfären ovanför regnskogen, laget rapporterade in Atmosfärisk miljö .

"Genom denna studie av Amazonas regnskog, vi kan få en bättre uppfattning om hur mänskliga aktiviteter påverkar förhållandena i vad som har ansetts vara en orörd miljö, " sa Dandan Wei, som ledde forskningen som doktorand vid College of Earth and Mineral Sciences i Penn State. Wei är nu postdoktor vid University of Michigan.

Forskare observerade ozonnivåer 30 till 50 procent högre än utgångsförhållandena på en plats 60 miles medvind från staden. De förhöjda nivåerna fanns inte på en plats i motvind.

Forskarna spårade hur luftförorenade plymer rör sig från staden till regnskogen och hur de blandas med de växtutsända gaserna i atmosfären ovanför regnskogen under påverkan av det tropiska solljuset.

Fordonsutsläpp och andra mänskliga aktiviteter i staden släpper ut kväveoxider i atmosfären. Utsläppen blandas med flyktiga organiska föreningar (VOC) som frigörs naturligt av vegetation och, i närvaro av solljus, producera kemikalier som kan påverka regional luftkvalitet, väder och klimat.

"När du har dessa gaser som släpps ut av städerna i närvaro av andra molekyler som produceras av träden, du har den här kemin som bakar, laga mat i den varma och fuktiga tropiska atmosfären och det producerar alla möjliga kemikalier, sade Jose D. Fuentes, professor i atmosfärsvetenskap vid Penn State, och Weis rådgivare.

Använda datormodeller, forskarna fann att nivåer av kväveoxid som de som släpps ut från Manaus kan orsaka upp till 260-procentig ökning av ozon och 150-procentig ökning av hydroxylradikaler, en kraftfull oxidant.

"Dessa fynd tyder på att utsläpp från Manaus väsentligt kan förändra atmosfärens naturliga kemi över Amazonas regnskog, " sa Wei.

Forskare fann också när lufttemperaturen ökar på grund av klimatförändringar, stadsutsläppen leder till mer ozonproduktion. I regnskogen, där lufttemperaturen stiger med nästan en halv grad Fahrenheit per decennium, ytterligare växthusgaser i atmosfären kan påskynda uppvärmningen, enligt forskarna.

"Ozon är en viktig växthusgas, " sa Fuentes. "Om vi ​​ventilerar ut mer av denna molekyl i den lägre atmosfären, vi producerar något som kan skapa en positiv återkopplingsslinga i klimatsystemet. Vi bidrar till att ha en högre grad av uppvärmning i den lägre atmosfären."

Molekylerna är skadliga för människor om de andas in och kan orsaka miljöskador på växtligheten i regnskogen, sa forskarna.

"Denna forskning illustrerar omfattningen som människor kan modifiera dessa orörda miljöer, " sade Fuentes. "Regnskogarna är lungorna på vår planet och de lungorna påverkar oss även här på State College, Pennsylvania, eftersom luftmassor cirkulerar runt jorden."