在雨林上方1066英尺处，可以看到正在变化的亚马逊河

我们在黎明前出发，我的向导埃尔顿·门德斯(Elton Mendes)开着一辆破旧的皮卡车穿过亚马逊丛林。他伸出一只手，拽着一根绑在雨刷上的树枝，把雨点从挡风玻璃上刮下来。

开了一小段路后，他把车停在一块空地的水泥板旁。一个橙色的钢格从我的头顶升起，消失在我头顶上方的树冠中。它被称为“高塔”，有充分的理由:它有1066英尺高，比埃菲尔铁塔还高3英尺，是南美洲最高的建筑。它也是一个三塔科学综合体的中心亚马逊高塔天文台它位于亚马逊河最大城市马瑙斯东北150英里处。

一旦装备齐全，ATTO的三座塔将布满气体嗅探器、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和森林上空的空气，至少在未来的20到30年里是如此。负责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图像，展示世界上最大的雨林亚马逊丛林在全球碳循环中所扮演的角色——这是气候变化时代的一个关键发现。通过这些测量——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流量——科学家们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。

两个短,260英尺高的塔,从高塔几百码,已经测量气体和其他组件的大气自2010年以来,以及学习如何很好滴,释放的气体和微粒森林植被、农业从遥远的城市火灾和污染导致云层和降水的形成在亚马逊。

这座高塔本身还没有安装任何仪器，因为电梯出现的问题和其他一些复杂问题导致设备的安装推迟。但它很快就会投入使用，我被邀请爬上塔顶，欣赏壮观的景色，感受研究人员将在塔顶研究的微风。门德斯是一名维修工人，他会带我爬上这座细长的橙白相间的建筑的1500级台阶，它耸立在一片原始的丛林之上。

通过这些测量——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流量——科学家将能够跟踪全球变暖是如何影响亚马逊的。

亚马逊，一个几乎和美国一样大的地区它是地球上最大的雨林。几十年来，生物学家一直警告说，伐木活动威胁着其惊人的生物多样性。

但最近，气候科学家们开始担心，全球变暖也可能会对森林造成威胁，可能通过改变海洋和大气洋流的方式，导致亚马逊河明显干涸。一个去年的研究这表明，在广阔的雨林中，树木的死亡率可能与天气模式的变化有关，已经降低了树木吸收碳的能力。

科学家们大致了解了碳是如何在亚马逊森林中流动的，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、木材和其他植物通过分解被转移到土壤中，其中一些碳被释放回空气中。但是，在科学家们能够预测亚马逊的命运之前，他们需要对森林如何与大气相互作用有一个更深入的了解。

他们将关注的一件事是亚马逊在人类燃烧化石燃料产生的二氧化碳的去向之谜中扮演的角色。大约一半的二氧化碳被海水、陆地上的树木和植物吸收，大约各占一半。但是科罗拉多州立大学的大气科学家斯科特·丹宁说，了解亚马逊和其他热带森林吸收了多少二氧化碳是很重要的。科学家们想知道的是，如果亚马逊今天真的成为一个净下沉点，它还会持续多久。

从上世纪90年代末开始，英国气象局(Met Office)的研究人员发表了一系列令人担忧的论文，探讨了在全球变暖的背景下亚马逊河流域的前景。他们利用连接气候和植被的计算机模型发现，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流域的大部分地区干涸。他们说，大部分森林可能会变成大草原，使该地区丰富的动植物面临危险，并释放大量的二氧化碳。最新的研究对这一灾难性的情景提出了质疑，称虽然亚马逊可能无法继续维持其目前繁茂的植被，但某种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。该综合体由巴西和德国政府共同出资，两国政府各出资950万美元，用于未来几年的建设和运营。德国的马克斯·普朗克化学研究所(Max Planck Institute for Chemistry)和几家巴西研究机构，包括国家空间研究所(National Institute of Space research)和亚马逊河流域研究所(National Institute for Amazonian research)，负责这个项目。

空间研究所的气候科学家安东尼奥·奥奇马尔·曼齐是ATTO项目的巴西首席执行官。去年，当他第一次踏上这座高塔的顶层平台时，他说自己激动不已。“我看到了绿色的海洋，”他在最近的一次Skype通话中说。“这是我二十年的梦想。”He was perched atop the world’s tallest meteorological mast. It was meant to be 320 meters, or 1,050 feet, tall. But the builder had noticed that it was just shy of the height of the Eiffel Tower. At the builder’s suggestion, Manzi approved a new design — 325 meters tall — besting the Paris landmark by 1 meter.

Manzi说，身高很重要。仪器离地面更远，空气样本与植被接触的距离更远，这使仪器对区域森林状况和二氧化碳及其他气体的复杂交换有了更全面的了解。安装在塔顶的仪器可以检测到几十平方英里树冠层上的叶子的光合作用，这个面积比亚马逊其他任何塔上的仪器都要大很多倍。

这座高塔的顶端暴露在长距离的东风中，从巴西大西洋海岸穿越了数百英里的丛林。这些高海拔的风收集了它们所经过的森林生产力的线索。通过比较阿托遗址和海岸空气中二氧化碳的浓度，研究人员将获得亚马逊流域大部分地区的健康状况及其吸收的二氧化碳量的信息。

这座高塔将配备风速计和气体分析仪，利用一种叫做“风速计”的过程来跟踪二氧化碳从森林地面到大气层的移动艾迪通量技术。研究人员利用涡流通量测量来识别全球各地高楼上的碳汇和二氧化碳等温室气体的来源。大量的进水管将固定在塔的不同高度。从这些采样站抽出的气体和气溶胶将流入在气候控制实验室内运行的测量设备，这些实验室由集装箱改造而成，集中在塔的底部。大约50名巴西和50名德国研究人员已经在使用这些较矮的塔进行十几项实验，忍受高温、潮湿和偶尔来自蛇或美洲虎的威胁。

他们将关注的一件事是亚马逊在人类燃烧化石燃料产生的二氧化碳的去向之谜中扮演的角色。

除了Manzi，一些科学家和建筑工人，几乎没有人登上过高塔的顶端。我把自己捆进一个尼龙安全带里，紧紧地系在我的腿上和肩膀上。我在锁钩上系上肉钩大小的锁钩，每只手一个。我把一只爪子钩在连接到上层建筑的钢缆上，走进了开放的楼梯间。钢索像扶手一样，在齐腰高的楼梯上不断地延伸。

每隔10英尺左右，索具就会将钢索固定在塔的框架上。在每个十字路口，我都从紧固件下方松开一个扣子，然后发出叮当声，再从紧固件上方扣回去。我总是被固定在上层建筑上，并向自己保证，即使我可能会从塔楼的格子间滑倒，也不会掉到地上。当我越爬越高的时候，森林越来越小，直到树冠看起来像花椰菜的头。气温下降了，风力增强了。

我上楼时，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)正在维修一个固定在260英尺高的塔顶上的摄像头，塔距地面有几百码远。

“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树木的颜色来识别它们。”He explained that the forest is a patchwork of brilliant chartreuse, drab olive and innumerable other hues of green. The shades represent the different ages, not species, of crowns — a fact he has used to help investigate the influences that control forest productivity.

热带树木通常每年换一次叶子，但是亚马逊地区的树木并不是长时间没有叶子的，它们的树冠也不是同步更换的。纳尔逊和他的同事们通过分析从阿托和其他地方的塔上反复拍摄的照片，研究了冠替换的模式，制作了一个延时拍摄系列。这些按时间顺序排列的图片显示，每个树冠经历着相同的顺序:新的、明亮的叶子随着年龄变暗，然后脱落，为新的叶子让路。

这些照片显示，在森林最干旱的几个月里，很大比例的树木会重新长出树冠。纳尔逊的同事已经证明了新冠植物的幼叶进行更强烈的光合作用。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。它证实了最近的其他研究，表明至少在短期内，森林可能对干旱有一定的恢复力。

仪器离地面更远，空气样本与植被接触的距离更远，这使仪器对区域森林状况和二氧化碳及其他气体的复杂交换有了更全面的了解。

当我爬上高塔楼梯间的最后一段时，我的小腿疼得直打颤。门德斯拍了一组自拍照。我躺在观景台防滑的地板上，凝视着黎明的天空和逐渐明亮的大地。透明的雾河蜿蜒穿过森林，夜间的湿气在河床和山谷中盘旋。

电子传感器不久也会有同样的前景。