Den vedvarende fare efter landskabsbrande

Reaktive iltarter (ROS) forårsager oxidativ stress på celleniveau. Forskning viser, at på denne måde blandt andre, de hæmmer plantes spiringsevne, producere cytotoksiner eller udøve toksiske virkninger på hvirvelløse dyr i vandet. Miljøbestandige frie radikaler (EPFR) er potentielle forstadier til ROS, fordi de kan reagere med vand for at danne disse radikale arter. "Derfor, EPFR er forbundet med skadelige virkninger på økosystemet og menneskers sundhed, "forklarer Gabriel Sigmund, undersøgelsens hovedforsker.

"Vores undersøgelse viser, at disse miljømæssigt vedvarende frie radikaler kan findes i store mængder og over en lang periode i trækul, "rapporterer Sigmund, miljøgeoforsker ved Center for Mikrobiologi og Miljøsystemvidenskab (CMESS) ved universitetet i Wien. I alle 60 kulprøver fra ti forskellige brande, forskerne opdagede EPFR i koncentrationer, der oversteg dem, der typisk findes i jord med så meget som ti til tusinde gange. Andet end forventet, denne koncentration forblev stabil i mindst fem år, som en analyse af kulprøver viste, hvilke der var samlet på samme sted og over flere år efter en skovbrand. "Jo mere stabile de miljømæssigt persistente frie radikaler er, jo mere sandsynligt er det, at de vil have indvirkning på økosystemer over længere perioder, "forklarer Thilo Hofmann, medforfatter af undersøgelsen og leder af forskningsgruppen.

Prøver fra brande i skoven, buskads og græsarealer, der spænder over forskellige klimaer

Forskerne indsamlede kulprøver fra brande med forskellig intensitet i borealt, tempereret, subtropisk, og tropiske klimaer. De overvejede skov, buske- og græsarealbrande og, dermed, også forskellige brændstofmaterialer (skov og græs). Det originale materiale og forkulningsbetingelserne bestemmer graden af ​​kulsyre. Følgelig, begge indirekte påvirker i hvor høj grad EPFR dannes, og hvor vedholdende de er. "Analyserne viser, at koncentrationen af ​​miljømæssigt persistente frie radikaler steg med graden af ​​karbonisering, "Sigmund rapporterer. Træagtige brændstoffer favoriserede højere koncentrationer. For disse, forskerne var også i stand til at demonstrere stabiliteten af ​​EPFR over flere år. "Vi går ud fra, at trækul, der er afledt af ild, er en globalt vigtig kilde til disse frie radikaler og dermed potentielt også for skadelige reaktive iltarter, «tilføjer Hofmann.

Internationalt samarbejde på tværs af discipliner

"Det er vores samarbejde med kolleger ved Swansea University i Det Forenede Kongerige, der gør os i stand til at komme med disse stærkt differentierede udsagn, "forklarer Sigmund. Naturbrandeksperterne ved Swansea University er i gang med at undersøge global påvirkning af brandpåvirkninger på miljøprocesser som kulstofcyklus og erosion. De har samlet kulprøver fra hele verden og sendt dem til Wien til analyse, sammen med oplysninger om tidspunktet, brandernes varighed og intensitet. CMESS -forskere analyserede prøverne i samarbejde med Marc Pignitter fra Det Kemiske Fakultet ved hjælp af elektron -spin -resonansspektroskopi (ESR -spektroskopi). ESR -spektroskopi gjorde det muligt at kvantificere de miljømæssigt persistente frie radikaler i det undersøgte materiale og identificere deres tilstødende kemiske strukturer.

Spørgsmål om konsekvenser for økosystemet

Undersøgelsen har givet indsigt, men rejste også yderligere spørgsmål:Det faktum, at miljømæssigt persistente frie radikaler forekommer i så høje koncentrationer og forbliver stabile over flere år, var overraskende. I fremtidige undersøgelser, forskerne planlægger også at vurdere, hvilke konsekvenser dette kan have for miljøet. "I hvilket omfang er dette en stressfaktor for mikroorganismer efter en brand? Hvordan påvirker det et økosystem? Undersøgelsen er et drivkraft for yderligere forskning, "rapporterer Sigmund.