Исследование раскрывает роль гидроксильного радикала в производстве парниковых газов во время высыхания и повторного увлажнения почвы

В новом исследовании опубликовано в Биология глобальных измененийКоманда профессора Чжан Юаньмина из Синьцзянского института экологии и географии Китайской академии наук выявила ранее недооцененный фактор выбросов парниковых газов из засушливых сред: гидроксильные радикалы, часто называемые «свободными радикалами».

Исследователи обнаружили, что эти высокореактивные молекулы неожиданно образуются, когда пустынные почвы снова становятся влажными после засушливого периода, что существенно влияет на выделение углекислого газа (CO).₂) и закись азота (N₂О).

Чтобы исследовать это явление, исследователи собрали образцы почвы с поверхности обширной пустыни Гурбантунггут. Вернувшись в лабораторию, они смоделировали важнейший процесс повторного увлажнения почвы, чтобы отразить реальные события выпадения осадков. Они измерили изменения в совокупных выбросах парниковых газов. ферментативная активностьи состав органического вещества, а также эксперименты, специально предназначенные для контроля и нейтрализации гидроксильные радикалы.

Они стремились определить точные источники образования гидроксильных радикалов и расшифровать механизмы, с помощью которых эти радикалы напрямую влияют на выброс CO.₂ и Н₂O посредством абиотического окисления, особенно во время спорадических летних дождей.

Исследователи обнаружили, что быстрая микробная активация после повторного увлажнения почвы является основным путем производства гидроксильных радикалов. В течение микробный метаболизмФерменты семейства НАДФН-оксидаз катализируют молекулы кислорода в окружающей среде, что приводит к образованию большого количества гидроксильных радикалов.

Они также подтвердили, что окисление гидроксильных радикалов синергично взаимодействует с микробными ферментативными реакциями во время повторного увлажнения почвы, стимулируя выброс CO.₂ высвобождает и облегчает трансформацию NH₄^⁺ НЕТ₃⁻, тем самым доминируя над N₂О выбросы.

«Хотя прямое воздействие этих радикалов на CO₂ выбросы оказались умеренными, их роль в обеспечении N₂Выбросы O оказались гораздо более выраженными и решающими», — сказал Го Син, первый автор исследования.

Это исследование подчеркивает критическую роль гидроксильных радикалов в биогеохимические циклы и их ранее упускаемое из виду влияние на основные выбросы парниковых газов.