Las especies reactivas de oxígeno (ROS) provocan estrés oxidativo a nivel celular. La investigación muestra que de esta manera, Entre otros, inhiben la capacidad germinativa de las plantas, producen citotoxinas o ejercen efectos tóxicos sobre invertebrados acuáticos. Los radicales libres ambientalmente persistentes (EPFR) son precursores potenciales de ROS porque pueden reaccionar con el agua para formar estas especies de radicales. "Por lo tanto, Los EPFR están asociados con efectos nocivos sobre el ecosistema y la salud humana, "explica Gabriel Sigmund, el investigador principal del estudio.

"Nuestro estudio muestra que estos radicales libres ambientalmente persistentes se pueden encontrar en grandes cantidades y durante un largo período de tiempo en el carbón vegetal derivado del fuego, "informa Sigmund, geocientífico ambiental en el Centro de Microbiología y Ciencia de Sistemas Ambientales (CMESS) de la Universidad de Viena. En las 60 muestras de carbón vegetal de diez incendios diferentes, los investigadores detectaron EPFR en concentraciones que excedían las que se encuentran típicamente en los suelos entre diez y mil veces. Aparte de lo esperado, esta concentración se mantuvo estable durante al menos cinco años, como mostró un análisis de muestras de carbón vegetal que fueron recolectadas en el mismo lugar y durante varios años después de un incendio forestal. "Cuanto más estables sean los radicales libres ambientalmente persistentes, cuanto más probable es que tengan un impacto en los ecosistemas durante períodos de tiempo más prolongados, "explica Thilo Hofmann, coautor del estudio y responsable del grupo de investigación.

Muestras de incendios en el bosque, matorrales y pastizales que abarcan diferentes climas

Los investigadores recolectaron muestras de carbón de incendios de diversa intensidad en boreal, templado, subtropical, y climas tropicales. Ellos consideraron bosque incendios de matorrales y pastizales y, por lo tanto, también diferentes materiales combustibles (maderas y pastos). El material original y las condiciones de carbonización determinan el grado de carbonización. Como consecuencia, ambos influyen indirectamente en la medida en que se forman los EPFR y en su persistencia. "Los análisis muestran que la concentración de radicales libres ambientalmente persistentes aumentó con el grado de carbonización, "Sigmund informa. Los combustibles leñosos favorecieron concentraciones más altas. Para estos, los investigadores también pudieron demostrar la estabilidad de EPFR durante varios años. "Suponemos que el carbón vegetal derivado de los incendios forestales es una fuente de importancia mundial de estos radicales libres y, por lo tanto, potencialmente también de especies de oxígeno reactivo dañinas, "añade Hofmann.

Colaboración internacional entre disciplinas

"Es nuestra colaboración con colegas de la Universidad de Swansea en el Reino Unido lo que nos permite hacer estas declaraciones altamente diferenciadas, "explica Sigmund. Los expertos en incendios forestales de la Universidad de Swansea están llevando a cabo una investigación global sobre los efectos del fuego en los procesos ambientales como el ciclo del carbono y la erosión. Han recolectado muestras de carbón de todo el mundo y las han enviado a Viena para su análisis. junto con información sobre el tiempo, duración e intensidad de los incendios. Los investigadores del CMESS analizaron las muestras en colaboración con Marc Pignitter de la Facultad de Química utilizando espectroscopia de resonancia de espín electrónico (espectroscopia ESR). La espectroscopia ESR permitió cuantificar los radicales libres ambientalmente persistentes en el material estudiado e identificar sus estructuras químicas adyacentes.

Preguntas sobre consecuencias para el ecosistema

El estudio ha proporcionado información, pero también planteó más preguntas:el hecho de que los radicales libres persistentes en el medio ambiente se presenten en concentraciones tan altas y permanezcan estables durante varios años fue sorprendente. En estudios futuros, los investigadores también planean evaluar las consecuencias que esto puede tener para el medio ambiente. "¿En qué medida es esto un factor de estrés para los microorganismos después de un incendio? ¿Cómo afecta a un ecosistema? El estudio es un ímpetu para futuras investigaciones," "informa Sigmund.