Amazonasbassängen, hem till den största regnskogen i världen, spelar en avgörande roll för att upprätthålla planetens koldioxidbudget, absorberar och lagrar miljarder ton koldioxid årligen. Men en vändpunkt vågar - en som kan göra detta livsviktiga kolsänke till en av de största koldioxidkällorna på planeten.

Genom att "lukta på skogen, "ett Harvard-ledt team av forskare som finansieras av U.S.National Science Foundation försöker mäta hur och när den förändringen kan hända. Forskarna rapporterar sina resultat i tidningen Miljövetenskap:Atmosfärer .

När planeten värms, torka, löpeld och förändrade vädermönster hotar cirka 400 miljarder träd i Amazonas, varav några redan är i fara från avverkning och gruvdrift. Eftersom träd skadas eller dödas, de sönderdelar och släpper ut kol i atmosfären.

"Klimatförändring, liksom avskogning av människor och biomassaförbränning, kan leda till ekologiska och klimatiska tipppunkter som kan släppa massiva pooler av lagrat kol, "sa den atmosfäriska forskaren Scot Martin från Harvard University.

Frågan är:Hur vet vi när vi närmar oss denna vändpunkt?

Martin, med ett internationellt team av forskare och samarbetspartners från Amazonas State University och Amazonas State Research Support Foundation, har utvecklat ett system för tidig upptäckt för att övervaka förändringar i Amazonas.

Forskningen syftar till att bättre förstå hur Amazonas reagerar på stress. Teamet kartlägger och övervakar de unika kemiska signalerna från träd som kallas flyktiga organiska föreningar, eller VOC.

Varje växtart avger en annan VOC -signatur, som ett fingeravtryck, som kan förändras baserat på säsongen eller påfrestningar för växten, till exempel, torka eller översvämningar.

"Skogar kan tala till oss genom VOC, "sade Martin." Översättning av dessa signaler kan leda till en förståelse för hur skogens ekosystem reagerar på klimatstress och klimatförändringar. "

Men det finns stora utmaningar att samla in data om VOC. Flygplan kan täcka stora avstånd men kan inte flyga tillräckligt lågt för att samla VOC -prover, som når höjder på bara en kilometer eller mindre ovanför taket. Torn kan känna på rätt höjd men bara för det lokala ekosystemet.

För att överbrygga denna kanjon av data, laget vänder sig till drönare.

"Det som gör drone-baserade sensorer så spännande är att de erbjuder möjligheten att samla in data i outforskade skalor, "sa Martin." Detta kan leda till revolutionerande insikter i Amazonas ekosystem under klimatstress och förväntade förändringar i klimat och biologisk mångfald. "

Lade till Sylvia Edgerton, en programdirektör i NSF:s avdelning för atmosfäriska och geospace vetenskaper, "Att använda en obemannad flygbil för att kartlägga koncentrationerna av dessa föreningar genom kapellet är ett nytt tillvägagångssätt för att bedöma hur mycket av deras koncentration som kommer från biologiska processer i växter kontra sekundär produktion från atmosfäriska kemiska reaktioner i baldakinen."