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Ambiant les radicaux libres persistants trouvés en charbons de bois du feu de forêt restent stables pendant des années

Chaque année, des quatre pour cent environ de la surface végétée du cordon du monde brûlent, quittant plus de 250 mégatonnes de centrales carbonisées derrière. Pour la première fois, une étude par l'université de Vienne a maintenant enregistré les concentrations élevées de radicaux libres dans l'environnement persistants (EPFR) en ces charbons de bois - dans certains cas même jusqu'à cinq ans après l'incendie. Ces EPFR peuvent produire des substances réactives, qui nuisent à leur tour à des centrales et à des organismes vivants.

L'équipe de recherche aboutie par Gabriel Sigmund et Thilo Hofmann a analysé des échantillons de charbon de bois rassemblés des incendies de forêt, de shrubland et de prairie dans différentes zones climatiques. L'étude est publiée dans la terre et l'environnement de transmissions de nature.

Les espèces réactives de l'oxygène (ROS) entraînent la tension oxydante au niveau cellulaire. Recherchez prouve que de cette façon, notamment, elles empêchent la capacité de germination de centrales, cytotoxines de produit ou exercent des effets toxiques sur les invertébrés aquatiques. Ambiant les radicaux libres persistants (EPFR) sont les précurseurs potentiels de ROS parce qu'ils peuvent réagir avec de l'eau pour former ces substances radicales. « Par conséquent, EPFR sont associés aux effets néfastes sur l'écosystème et la santé des personnes, » explique Gabriel Sigmund, le principal enquêteur de l'étude.

Notre étude prouve que ces radicaux libres dans l'environnement persistants peuvent être trouvés en grande quantité et sur une longue période de temps en charbon de bois dérivé par incendie. »

Gabriel Sigmund, Geoscientist environnemental, centre pour la microbiologie et la Science de systèmes environnementaux (CMESS), université de Vienne

Dans chacun des 60 échantillons de charbon de bois provenant de dix incendies différents, les chercheurs ont trouvé EPFR dans les concentrations qui ont dépassé ceux type trouvés dans les saletés par pas moins de dix à mille fois.

Autre que prévu, cette concentration est demeurée stable pendant au moins cinq années, car une analyse des échantillons de charbon de bois a montré ce qui ont été recueillis au même emplacement et sur plusieurs années après un incendie de forêt. « Plus les radicaux libres dans l'environnement persistants sont stables, plus il est qu'ils aura un choc sur des écosystèmes au-dessus de plus longs laps de temps susceptible, » explique Thilo Hofmann, co-auteur de l'étude et chef de l'organisme de recherche.

Échantillons provenant des incendies dans la forêt, le shrubland et la prairie enjambant les différents climats

Les chercheurs ont rassemblé des échantillons de charbon de bois des incendies de la diverse intensité dans les climats boréaux, tempérés, subtropicaux, et tropicaux. Ils ont considéré la forêt, les incendies de shrubland et de prairie et, ainsi, aussi les différents matériaux d'essence (des bois et des herbes). Le matériau originel et les conditions carbonisantes déterminent le degré de carbonisation. En conséquence, les deux influencent indirectement le point auquel EPFR sont formés et à quel point ils persistants sont. « Les analyses montrent que la concentration des radicaux libres dans l'environnement persistants a augmenté avec le degré de carbonisation, » Sigmund enregistre. Les essences de Woody ont favorisé des concentrations plus élevées. Pour ces derniers, les chercheurs pouvaient également expliquer la stabilité d'EPFR sur plusieurs années. « Nous supposons que le charbon de bois dérivé par feu de forêt boisé est une source mondial importante de ces radicaux libres et ainsi potentiellement aussi des espèces réactives de l'oxygène nuisibles, » ajoute Hofmann.

Collaboration internationale en travers des disciplines

« C'est notre collaboration avec des collègues à l'université de Swansea au Royaume-Uni qui nous permet d'effectuer ces déclarations fortement différenciées, » explique Sigmund. Les experts en matière du feu de forêt à l'université de Swansea conduisent la recherche globale dans les effets de l'incendie sur des procédés environnementaux tels que le cycle et l'érosion de carbone. Ils ont rassemblé des échantillons de charbon de bois de partout dans le monde et les ont envoyés à Vienne pour l'analyse, avec l'information sur le calage, la durée et l'intensité des incendies. Les chercheurs de CMESS ont analysé les échantillons en collaboration avec Marc Pignitter de la faculté de la chimie utilisant la spectroscopie de résonance de spin électronique (spectroscopie d'esr). La spectroscopie d'esr a permis pour mesurer les radicaux libres dans l'environnement persistants dans le matériau étudié et pour recenser leurs constitutions chimiques adjacentes.

Questions au sujet des conséquences pour l'écosystème

L'étude a fourni des analyses, mais a également soulevé d'autres questions : Le fait qu'ambiant les radicaux libres persistants se produisent dans de telles fortes concentrations et restent stables sur plusieurs années était étonnant. Dans de futures études, les chercheurs planification pour évaluer également les conséquences que ceci peut avoir pour l'environnement. Est-ce que « dans quelle mesure c'un facteur de tension pour des micros-organismes est après un incendie ? Comment affecte-t-il un écosystème ? L'étude est une impulsion pour davantage de recherche, des » états Sigmund.

Source:
Journal reference:

Sigmund, G., et al. (2021) Environmentally persistent free radicals are ubiquitous in wildfire charcoals and remain stable for years. Communications Earth & Environment. doi.org/10.1038/s43247-021-00138-2.