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Ambientalmente los radicales libres persistentes encontrados en carbones vegetales del incendio fuera de control siguen siendo estables por años

Cada año, un cuatro por ciento estimado de la superficie vegetada de la tierra del mundo quema, saliendo de más de 250 megatones de instalaciones carbonizadas detrás. Por primera vez, un estudio por la universidad de Viena ahora ha registrado las concentraciones elevadas de radicales libres ambientalmente persistentes (EPFR) en estos carbones vegetales - en algunos casos incluso hasta cinco años después del fuego. Estos EPFR pueden generar las substancias reactivas, que a su vez dañan las instalaciones y los organismos vivos.

El equipo de investigación llevado por Gabriel Sigmund y Thilo Hofmann analizaba las muestras del carbón vegetal cerco de los fuegos del bosque, del shrubland y del prado en diversas zonas climáticas. El estudio se publica en tierra y el ambiente de las comunicaciones de la naturaleza.

Las especies reactivas del oxígeno (ROS) causan la tensión oxidativa en el nivel celular. Investigue muestra que esta manera, entre otros, ellas inhiben la capacidad de la germinación de las instalaciones, cytotoxins de la producción o ejercen efectos tóxicos sobre invertebrados acuáticos. Ambientalmente los radicales libres persistentes (EPFR) son precursores potenciales del ROS porque pueden reaccionar con agua para formar estas especies radicales. “Por lo tanto, EPFR se asocian a efectos dañinos sobre el ecosistema y la salud humana,” explica a Gabriel Sigmund, el principal investigador del estudio.

Nuestro estudio muestra que estos radicales libres ambientalmente persistentes se pueden encontrar en granes cantidades y durante un largo periodo del tiempo en carbón vegetal derivado fuego.”

Gabriel Sigmund, Geoscientist ambiental, centro para la microbiología y ciencia de sistemas ambientales (CMESS), universidad de Viena

En las 60 muestras del carbón vegetal a partir de diez diversos fuegos, los investigadores descubrieron EPFR en las concentraciones que excedieron ésos encontrados típicamente en suelos cerca tanto como diez a mil veces.

Con excepción de preveído, esta concentración seguía siendo por lo menos cinco años estables, pues un análisis de las muestras del carbón vegetal mostró cuáles fueron recolectados en la misma situación y durante varios años después de un incendio forestal. “Cuanto más estables los radicales libres ambientalmente persistentes son, cuanto más probable es que tiene un impacto en ecosistemas durante periodos de tiempo más largos,” explica Thilo Hofmann, co-autor del estudio y culata de cilindro del grupo de investigación.

Muestras de los fuegos en el bosque, el shrubland y el prado atravesando diversos climas

Los investigadores cerco muestras del carbón vegetal de los fuegos de intensidad diversa en climas boreales, templados, subtropicales, y tropicales. Consideraban el bosque, los fuegos del shrubland y del prado y, así, también diversos materiales del combustible (bosque y los flecos). El material original y las condiciones de carbonización determinan el grado de carbonización. Por lo tanto, ambos influencian indirectamente el fragmento al cual se forman EPFR y cómo es persistente son. “Los análisis muestran que la concentración de radicales libres ambientalmente persistentes aumentó con el grado de carbonización,” a Sigmund denuncian. Los combustibles de Woody favorecieron concentraciones más altas. Para éstos, los investigadores podían también demostrar la estabilidad de EPFR durante varios años. “Asumimos que el carbón vegetal derivado incendio fuera de control arbolado es una fuente global importante de estos radicales libres y así potencialmente también de la especie reactiva dañina del oxígeno,” agregamos a Hofmann.

Colaboración internacional a través de disciplinas

“Es nuestra colaboración con los colegas en la universidad de Swansea en el Reino Unido que nos permite hacer estas declaraciones altamente distinguidas,” explica a Sigmund. Los expertos del incendio fuera de control en la universidad de Swansea están conducto la investigación global en los efectos del fuego sobre procesos ambientales tales como el ciclo y la erosión de carbono. Han cerco muestras del carbón vegetal de todo el mundo y las han enviado a Viena para el análisis, junto con la información sobre la sincronización, la duración y la intensidad de los fuegos. Los investigadores de CMESS analizaban las muestras en colaboración con Marc Pignitter de la facultad de química usando la espectroscopia de la resonancia de barrena de electrón (espectroscopia del ESR). La espectroscopia del ESR permitió cuantificar los radicales libres ambientalmente persistentes en el material estudiado y determinar sus estructuras químicas adyacentes.

Preguntas sobre las consecuencias para el ecosistema

El estudio ha ofrecido discernimientos, pero también ha planteado otras preguntas: El hecho de que ambientalmente los radicales libres persistentes ocurran en tales altas concentraciones y sigan siendo estables durante varios años era asombrosamente. En los estudios futuros, los investigadores están proyectando también fijar las consecuencias que esto puede tener para el ambiente. ¿“En qué medida está esto un factor de la tensión para los microorganismos después de un fuego? ¿Cómo afecta a un ecosistema? El estudio es un ímpetu para la investigación adicional, los” partes 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.