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在野火木炭中发现的对环境持久的自由基可以保持稳定多年

每年,估计全球有4%的植被被地面烧毁,仅留下了250万吨以上的碳化植物。维也纳大学的一项研究现在第一次记录了这些木炭中环境持久性自由基(EPFR)的浓度升高-在某些情况下甚至在大火后长达五年。这些EPFR可能产生反应性物质,进而损害植物和生物。

由加布里埃尔·西格蒙德(Gabriel Sigmund)和蒂洛·霍夫曼(Thilo Hofmann)领导的研究小组分析了从不同气候区的森林,灌木林和草原火灾中收集的木炭样品。该研究发表在《自然通讯地球与环境》上。

活性氧(ROS)在细胞水平上引起氧化应激。研究表明,这种方法除其他外,可抑制植物的发芽能力,产生细胞毒素或对水生无脊椎动物产生毒性作用。环境持久性自由基(EPFR)是ROS的潜在前体,因为它们可以与水反应形成这些自由基。该研究的首席研究员加布里埃尔·西格蒙德(Gabriel Sigmund)解释说:“因此,EPFR与对生态系统和人类健康的有害影响有关。”

我们的研究表明,这些环境持久性自由基可以长期大量地在火衍生的木炭中发现。”

维也纳大学微生物与环境系统科学中心(CMESS)环境地球科学家Gabriel Sigmund

在来自十个不同火灾的所有60个木炭样本中,研究人员检测到的EPFR浓度比土壤中通常发现的浓度高出十到一千倍。

不同于预期,该浓度至少保持稳定五年,因为对木炭样品的分析表明,这些样品是在森林火灾后数年内收集在同一地点的。该研究的合著者,研究组负责人Thilo Hofmann解释说:“环境持久性自由基越稳定,就越有可能在更长的时间段内对生态系统产生影响。”

来自跨越不同气候的森林,灌木林和草原火灾的样本

研究人员从北方,温带,亚热带和热带气候的不同强度的火灾中收集木炭样本。他们考虑了森林,灌木林和草原的大火,因此也考虑了不同的燃料(木材和草)。原始材料和炭化条件决定碳化程度。因此,两者都间接影响EPFR的形成程度和持久性。Sigmund报告说:“分析表明,环境持久性自由基的浓度随碳化程度的增加而增加。”木质燃料倾向于更高的浓度。对于这些,研究人员还能够证明EPFR在几年内的稳定性。”

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