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Brandkohle: Dauerhafte Gefahr für Umwelt und Gesundheit

Jedes Jahr verbrennen weltweit schätzungsweise vier Prozent der Landoberfläche. Zurück bleiben mehr als 250 Megatonnen verkohlter Pflanzen. Eine Studie der Universität Wien in Zusammenarbeit mit Swansea University hat in diesen Kohlen nun erstmals erhöhte Konzentrationen umweltbeständiger freier Radikale nachgewiesen.

Reaktive Sauerstoffspezies verursachen oxidativen Stress auf Zellebene. Bisherige Forschung zeigt, dass sie auf diese Weise beispielsweise die Keimfähigkeit von Pflanzen hemmen, Zellgifte produzieren oder toxisch auf wirbellose Wasserbewohner wirken. Umweltbeständige freie Radikale sind potenzielle Vorläufer reaktiver Sauerstoffspezies, da sie mit Wasser zu diesen Sauerstoffradikalen reagieren können. „Daher bringt man umweltbeständige freie Radikale mit schädlichen Effekten für das Ökosystem und die menschliche Gesundheit in Verbindung“, erklärt Studienleiter Gabriel Sigmund.
Die Forscher haben die umweltbeständigen Radikale in 60 Kohleproben unterschiedlich intensiver Feuer in borealen, gemäßigten, subtropischen und tropischen Klimazonen aus zehn unterschiedlichen Bränden in einer Konzentration nachgewiesen, die jene, die üblicherweise in Böden vorkommt, um das Zehn- bis Tausendfache übersteigt. Anders als erwartet blieb diese Konzentration über mindestens fünf Jahre stabil. Als bedeutsame Quelle für umweltpersistente freie Radikale und damit potenziell auch für schädliche reaktive Sauerstoffspezies erwiesen sich insbesondere Waldbrandholzkohlen.  

Die Untersuchung hat neue Fragen nach Konsequenzen für das Ökosystem aufgeworfen, die nun geklärt werden müssen, so die Forscher: „Inwieweit sind die Radikale ein Stressfaktor für Mikroorganismen nach einem Waldbrand? Oder: Wie wird ein Ökosystem davon beeinflusst?

Referenz:
Universität Wien, Swansea University
Environmentally persistent free radicals are ubiquitous in wildfire charcoals and remain stable for years; Communications Earth & Environment (2021), https://www.nature.com/articles/s43247-021-00138-2

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Fotocredit: Canva