As espécies reativas de oxigênio (ROS) causam estresse oxidativo no nível celular. A pesquisa mostra que desta forma, entre outros, eles inibem a capacidade de germinação das plantas, produzem citotoxinas ou exercem efeitos tóxicos em invertebrados aquáticos. Os radicais livres ambientalmente persistentes (EPFR) são potenciais precursores de ROS porque podem reagir com a água para formar essas espécies radicais. "Portanto, Os EPFR estão associados a efeitos nocivos no ecossistema e na saúde humana, "explica Gabriel Sigmund, o investigador principal do estudo.

"Nosso estudo mostra que esses radicais livres ambientalmente persistentes podem ser encontrados em grandes quantidades e por um longo período de tempo no carvão derivado do fogo, "relata Sigmund, geocientista ambiental do Centro de Microbiologia e Ciência de Sistemas Ambientais (CMESS) da Universidade de Viena. Em todas as 60 amostras de carvão de dez incêndios diferentes, os pesquisadores detectaram EPFR em concentrações que excediam as tipicamente encontradas em solos em até dez a mil vezes. Diferente do esperado, essa concentração permaneceu estável por pelo menos cinco anos, como uma análise de amostras de carvão mostrou que foram coletadas no mesmo local e ao longo de vários anos após um incêndio florestal. "Quanto mais estáveis ​​são os radicais livres ambientalmente persistentes, o mais provável é que eles tenham um impacto sobre os ecossistemas por longos períodos de tempo, "explica Thilo Hofmann, coautor do estudo e chefe do grupo de pesquisa.

Amostras de incêndios na floresta, arbustos e pastagens abrangendo diferentes climas

Os pesquisadores coletaram amostras de carvão vegetal de fogos de intensidade diversa na região boreal, temperado, subtropical, e climas tropicais. Eles consideraram a floresta, incêndios em matagais e pastagens e, portanto, também diferentes materiais combustíveis (madeiras e gramíneas). O material original e as condições de carbonização determinam o grau de carbonização. Consequentemente, ambos influenciam indiretamente a extensão em que os EPFR são formados e o quão persistentes eles são. “As análises mostram que a concentração de radicais livres ambientalmente persistentes aumentou com o grau de carbonização, "Relatórios Sigmund. Combustíveis lenhosos favorecem concentrações mais altas. Para estes, os pesquisadores também foram capazes de demonstrar a estabilidade do EPFR ao longo de vários anos. "Assumimos que o carvão vegetal derivado de um incêndio florestal é uma fonte globalmente importante desses radicais livres e, portanto, potencialmente também de espécies reativas de oxigênio nocivas, "acrescenta Hofmann.

Colaboração internacional entre disciplinas

"É a nossa colaboração com colegas da Swansea University no Reino Unido que nos permite fazer essas declarações altamente diferenciadas, ", explica Sigmund. Os especialistas em incêndios florestais da Swansea University estão conduzindo pesquisas globais sobre os efeitos do fogo nos processos ambientais, como o ciclo do carbono e a erosão. Eles coletaram amostras de carvão de todo o mundo e as enviaram a Viena para análise, junto com informações sobre o tempo, duração e intensidade dos incêndios. Os pesquisadores do CMESS analisaram as amostras em colaboração com Marc Pignitter, da Faculdade de Química, usando espectroscopia de ressonância de spin eletrônico (espectroscopia ESR). A espectroscopia ESR possibilitou quantificar os radicais livres ambientalmente persistentes no material estudado e identificar suas estruturas químicas adjacentes.

Perguntas sobre consequências para o ecossistema

O estudo forneceu insights, mas também levantou outras questões:O fato de radicais livres ambientalmente persistentes ocorrerem em tais altas concentrações e permanecerem estáveis ​​por vários anos foi surpreendente. Em estudos futuros, os pesquisadores planejam avaliar também as consequências que isso pode ter para o meio ambiente. "Até que ponto isso é um fator de estresse para microorganismos após um incêndio? Como isso afeta um ecossistema? O estudo é um ímpeto para pesquisas futuras, "relata Sigmund.