在雨林上空1066英尺的地方，可以看到不断变化的亚马逊

黎明前，我们和我的向导埃尔顿·门德斯(Elton Mendes)一起出发，驾驶着一辆破旧的皮卡穿过亚马逊丛林。他伸出一只手，拽了拽一根系在雨刷上的棍子，把毛毛细雨刮掉挡风玻璃。

开了一小段路后，他把车停在了一块空地上的混凝土板旁。一个橙色的钢格子从街区升起，消失在我头顶上方的天篷中。它被称为“高塔”，这是有充分理由的:它高1066英尺，比埃菲尔铁塔高3英尺，是南美洲最高的建筑。它也是一座由三塔组成的综合科学中心亚马逊高塔天文台位于亚马逊河最大城市马瑙斯东北方向150英里处。

一旦装备齐全，ATTO的三座塔楼将布满气体嗅探器、微粒收集器、光传感器和其他数十种仪器，这些仪器将持续监视森林——以及森林上空的空气——至少在未来二、三十年。监督ATTO研究的巴西和德国科学家说，这些仪器收集的数据将提供一个前所未有的关于亚马逊雨林——世界上最大的雨林——在全球碳循环中扮演的角色的描述——这是气候变化时代的一个关键发现。通过进行这些测量——包括温度、风、温室气体、臭氧、辐射、能见度、树冠变化、土壤温度和土壤气体通量——科学家将能够追踪全球变暖是如何影响亚马逊的，特别是它吸收碳的能力。

自2010年以来，两座较矮的、260英尺高的塔一直在测量气体和大气的其他成分，并研究森林植被释放的微小液滴、气体和微小颗粒，农业火灾和来自遥远城市的污染促成了亚马逊地区云和降雨的形成。

高塔本身还没有设备，因为电梯和其他并发症的问题推迟了齿轮的安装。但它很快就会投入使用，我被邀请爬上这座塔，观赏壮观的景色，并呼吸一缕微风，研究人员将在塔尖上研究它。门德斯是一名维修工人，他会领着我爬上这座橙色和白色相间的细长建筑的1500级台阶，它耸立在一片广袤的原始丛林之上。

通过进行这些测量——包括温度、风、温室气体、臭氧、辐射、能见度、树冠变化、土壤温度和土壤气体通量——科学家将能够追踪全球变暖是如何影响亚马逊的。

亚马逊的面积接近美国的大小，是迄今为止地球上最大的热带雨林。几十年来，生物学家们一直警告说，其惊人的生物多样性正受到伐木的威胁。

但最近，气候科学家开始担心，全球变暖也可能对森林构成威胁，可能会改变海洋和大气流，导致亚马逊河明显干涸。一个去年的研究这表明，在广袤的雨林中，树木的死亡，可能与气候模式的变化有关，已经降低了其吸收碳的能力。

科学家们大致了解了碳是如何流经亚马逊森林的，因为光合作用过程从大气中吸收二氧化碳并将其转化为植被。树叶、木材和其他植物物质通过分解被转移到土壤中，其中一些碳被释放回空气中。但在科学家预测亚马逊河的命运之前，他们需要对森林与大气的相互作用有更复杂的了解。

他们将关注的一件事是，在人类燃烧化石燃料产生的所有二氧化碳去向的谜团中，亚马逊扮演了什么角色。其中大约一半的二氧化碳被海水和陆地的树木和植物以大致相等的比例吸收。但是科罗拉多州立大学的大气科学家斯科特·丹宁(Scott Denning)说，了解亚马逊和其他热带森林吸收了多少二氧化碳非常重要。如果亚马逊现在真的是一个净碳汇，科学家们想知道它会继续这样做多久。

从20世纪90年代末开始，英国气象局的研究人员就亚马逊地区在全球变暖中的前景发表了一系列令人担忧的论文。利用连接气候和植被的计算机模型，他们发现，通过改变大西洋上空的大气环流，全球变暖可能会使亚马逊盆地的大部分干涸。他们说，许多森林可能会变成稀树草原，使该地区丰富的动植物面临危险，并释放大量二氧化碳。最新的研究对这种灾难性的情景提出了质疑，称虽然亚马逊可能不会继续维持目前郁郁葱葱的植被，但某些形式的森林将会保留下来。

ATTO将在这些问题的研究中发挥重要作用。该项目由巴西和德国政府共同出资，两国政府分别为950万美元的建设和未来几年的运营提供了一半的资金。德国的马克斯·普朗克化学研究所和巴西的几个研究机构，包括国家空间研究所和国家亚马逊研究所，监督了这个项目。

空间研究所的气候科学家安东尼奥·奥西马尔·曼齐(Antonio Ocimar Manzi)是巴西ATTO项目的首席管理者。去年他第一次登上高塔的最高平台时，他说他激动得无法自已。“我看到了绿色的海洋，”他在最近的一次Skype电话中说。“这是20年来的梦想。”他被安置在世界上最高的气象桅杆上。它的高度为320米(1050英尺)。但建筑工人注意到，它的高度略低于埃菲尔铁塔。在建筑商的建议下，曼齐批准了新的设计——325米高——比巴黎地标高1米。

身高很重要，Manzi说。离地面较远的仪器对与植被接触较远的空气进行取样，使它们对区域森林状况和复杂的二氧化碳和其他气体交换有更全面的了解。安装在塔顶的仪器可以在几十平方英里的树冠上感知树叶的光合活动，这是亚马逊其他任何塔顶设备的许多倍。

从巴西大西洋海岸吹来的漫长东风穿过了数百英里的丛林。这些高海拔的风会捕捉到它们经过的森林生产力的线索。通过比较ATTO站点空气中的二氧化碳浓度与海岸空气的浓度，研究人员将获得关于亚马逊大部分地区的健康状况及其吸收的二氧化碳量的信息。

高塔将配备风速计和气体分析仪，追踪二氧化碳从森林地面进入大气的运动，使用一种称为艾迪通量技术．研究人员利用涡流通量测量来确定世界各地的塔上温室气体(如二氧化碳)的吸收和来源。大量的进水管将固定在不同高度的塔上。从这些采样站泵送出来的气体和气溶胶将流入在气候控制的实验室中运行的测量设备，这些实验室由集装箱制成，聚集在塔的底部。大约50名巴西和50名德国研究人员已经在使用较矮的塔进行12项实验，忍受炎热、潮湿，以及偶尔来自蛇或美洲虎的威胁。

他们将关注的一件事是，在人类燃烧化石燃料产生的所有二氧化碳去向的谜团中，亚马逊扮演了什么角色。

除了Manzi、一些科学家和建筑工人，几乎没有人费劲地登顶过高塔。我把自己绑上尼龙安全带，舒适地穿过双腿，搭在肩膀上。我绑上了肉钩大小的锁钩，每只手一个。我用一只爪子钩住附在上层建筑上的钢缆，走进了开放的楼梯井。电缆在齐腰高的楼梯上连续运行，就像扶手一样。

每隔10英尺左右，索具工人就把缆绳固定在塔架上。每到一个十字路口，我就从扣子下面松开一个扣子，然后咣当一声，再从上面扣回去。我总是稳稳地守在上层建筑上，以确保即使我可能从塔楼的格子上滑下来，摇摇晃晃，也不会掉到地上。我哐啷哐啷地越走越高，森林渐渐退去，直到树冠看起来像花椰菜的花冠。气温下降了，风更大了。

在我往上爬的时候，巴西亚马逊研究院(Brazilian Amazon research Institute)的研究科学家布鲁斯·纳尔逊(Bruce Nelson)正在维修安装在一座260英尺(约合160米)高的塔楼顶端的一个摄像头。

“当我第一次从上面看到森林的时候，”尼尔森之前说，“我想也许你可以通过颜色来识别树木。”他解释说，这片森林是由明亮的黄绿色、土褐色的橄榄色和无数其他颜色的绿色拼凑而成的。这些阴影代表的是树冠的不同年龄，而不是种类——他利用这个事实来帮助调查控制森林生产力的影响。

热带树木通常每年换叶，但亚马逊雨林的树木并不是长时间无叶，它们也不会同步换树冠。Nelson和他的同事们通过分析从ATTO和其他地方的塔上反复拍摄的照片来研究树冠替换的模式，并制作了一个延时摄影系列。这些图片按时间顺序显示，每个树冠都经历着相同的顺序:随着年龄的增长，新的、明亮的叶子变暗，然后凋谢，为新的叶子让路。

这些照片显示，在森林最干旱的几个月里，很大一部分树木会更新它们的树冠。纳尔逊的同事已经证明了新冠的嫩叶光合作用更旺盛。这意味着大量的树木在最干旱的时期吸收最多的碳，这是一个违反直觉的结果。它证实了其他最近的研究表明，森林至少在短期内可能对干旱有一定的抵抗力。

离地面较远的仪器对与植被接触较远的空气进行取样，使它们对区域森林状况和复杂的二氧化碳和其他气体交换有更全面的了解。

当我爬上高塔的最后一段楼梯时，我的小腿酸痛，而且变得摇摇晃晃。门德斯拍了一组自拍照。我躺在观景台的防滑地板上，凝视着黎明的天空和明亮的土地。透明的雾河蜿蜒穿过森林，夜间的湿气在河床和山谷中徘徊。

电子传感器很快也会有同样的前景。