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Ambiental os radicais livres persistentes encontrados em carvões vegetais do incêndio violento permanecem estáveis por anos

Cada ano, uns quatro por cento calculado da superfície vegetada da terra do mundo queimam-se, saindo de mais de 250 megatons de plantas carbonizadas atrás. Pela primeira vez, um estudo pela universidade de Viena tem gravado agora as concentrações elevados de radicais livres ambiental persistentes (EPFR) nestes carvões vegetais - em alguns casos mesmo até cinco anos após o incêndio. Estes EPFR podem gerar as substâncias reactivas, que prejudicam por sua vez plantas e organismos vivos.

A equipa de investigação conduzida por Gabriel Sigmund e por Thilo Hofmann analisou as amostras do carvão vegetal recolhidas dos incêndios da floresta, do shrubland e da pastagem em zonas climáticas diferentes. O estudo é publicado na terra & no ambiente das comunicações da natureza.

As espécies reactivas do oxigênio (ROS) causam o esforço oxidativo a nível celular. Pesquise mostra que esta maneira, entre outros, elas inibem a capacidade da germinação de plantas, cytotoxins do produto ou exercem efeitos tóxicos em invertebrado aquáticos. Ambiental os radicais livres persistentes (EPFR) são precursores potenciais de explorador de saída de quadriculação porque podem reagir com água para formar estas espécies radicais. “Conseqüentemente, EPFR são associados com os efeitos prejudiciais no ecossistema e a saúde humana,” explica Gabriel Sigmund, investigador principal do estudo.

Nosso estudo mostra que estes radicais livres ambiental persistentes podem ser encontrados em grandes quantidades e durante um longo período do tempo no carvão vegetal derivado incêndio.”

Gabriel Sigmund, Geoscientist ambiental, centro para a microbiologia e ciência de sistemas ambientais (CMESS), universidade de Viena

Em todas as 60 amostras do carvão vegetal de dez incêndios diferentes, os pesquisadores detectaram EPFR nas concentrações que excederam aquelas encontradas tipicamente nos solos perto tanto quanto dez a mil vezes.

A não ser esperado, esta concentração permaneceu no mínimo cinco anos estáveis, porque uma análise de amostras do carvão vegetal mostrou quais foram recolhidos no mesmo lugar e sobre diversos anos após um incêndio florestal. “Mais estáveis os radicais livres ambiental persistentes são, mais provável é que terá um impacto em ecossistemas durante uns períodos mais longos de tempo,” explica Thilo Hofmann, co-autor do estudo e cabeça do grupo de investigação.

Amostras dos incêndios na floresta, no shrubland e na pastagem medindo climas diferentes

Os pesquisadores recolheram amostras do carvão vegetal dos incêndios da intensidade diversa em climas boreais, temperados, subtropicais, e tropicais. Consideraram a floresta, os incêndios do shrubland e da pastagem e, assim, também materiais diferentes do combustível (madeiras e relvados). O material original e as circunstâncias de carbonização determinam o grau de carbonização. Conseqüentemente, ambos influenciam indirectamente a extensão a que EPFR são formados e como persistente são. “As análises mostram que a concentração de radicais livres ambiental persistentes aumentou com o grau de carbonização,” Sigmund relatam. Os combustíveis arborizados favoreceram umas concentrações mais altas. Para estes, os pesquisadores podiam igualmente demonstrar a estabilidade de EPFR sobre diversos anos. “Nós supor que incêndio violento arborizado o carvão vegetal derivado é uma fonte global importante destes radicais livres e assim potencial também de espécie reactiva prejudicial do oxigênio,” adicionamos Hofmann.

Colaboração internacional através das disciplinas

“É nossa colaboração com os colegas na universidade de Swansea no Reino Unido que nos permite de fazer estas indicações altamente diferenciadas,” explica Sigmund. Os peritos do incêndio violento na universidade de Swansea estão conduzindo a pesquisa global nos efeitos do incêndio sobre processos ambientais tais como o ciclo e a erosão de carbono. Recolheram amostras do carvão vegetal de todo o mundo e enviaram-nas a Viena para a análise, junto com a informação no sincronismo, na duração e na intensidade dos incêndios. Os pesquisadores de CMESS analisaram as amostras em colaboração com Marc Pignitter da faculdade da química usando a espectroscopia da ressonância de rotação de elétron (espectroscopia do ESR). A espectroscopia do ESR tornou possível determinar os radicais livres ambiental persistentes no material estudado e identificar suas estruturas químicas adjacentes.

Perguntas sobre conseqüências para o ecossistema

O estudo forneceu introspecções, mas igualmente levantou umas perguntas mais adicionais: O facto de que ambiental os radicais livres persistentes ocorrem em tais concentrações altas e permanecem estáveis sobre diversos anos era surpreendente. Nos estudos futuros, os pesquisadores estão planeando avaliar igualmente as conseqüências que este pode ter para o ambiente. “A que extensão é isto um factor do esforço para micro-organismos após um incêndio? Como afecta um ecossistema? O estudo é um ímpeto para uma pesquisa mais adicional,” relatórios 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.