La composición molecular de los ácidos húmicos en turberas de permafrost en el Ártico europeo como paleorregistro de las condiciones ambientales del Holoceno
Autores: Vasilevich, Roman; Lodygin, Evgeny; Abakumov, Evgeny
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
La composición molecular de los ácidos húmicos en turberas de permafrost en el Ártico europeo como paleorregistro de las condiciones ambientales del Holoceno
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Regularidades de transformación
Composición molecular
ácidos húmicos
Cambios climáticos
Materia orgánica del suelo
Turberas árticas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
El propósito de nuestra investigación se centra en el examen de las regularidades de transformación de la composición molecular de los ácidos húmicos (HAs) en los humedales congelados en montículos de la región ártica europea como marcador de los cambios climáticos en el Holoceno, y la evaluación de la estabilización de la materia orgánica del suelo en condiciones de calentamiento climático moderno. Los Histosoles ubicados en las dos subzonas del Ártico europeo sirvieron como sujetos de investigación. Este territorio se utiliza activamente para la cría de renos, que es una rama agrícola vital en el Extremo Norte de la Federación Rusa. Los datos obtenidos revelan las principales tendencias en la formación de HAs a partir de los humedales árticos bajo diferentes condiciones ambientales. Los sedimentos de turba modernos (capas superiores) en el período del Holoceno medio y tardío se formaron a partir de residuos de briófitos y contenían HAs con estructuras de carbohidratos de cadena larga y parafínicas en su composición. Estas estructuras ampliaron los radios dinámicos de las moléculas de HA y, por lo tanto, causaron valores altos de peso molecular promedio. Las condiciones climáticas más favorables del Holoceno temprano (óptimo atlántico) definieron la composición botánica de la turba, que estaba dominada por comunidades de árboles y juncos con altos contenidos de componentes de lignina y, como consecuencia, una mayor proporción de fragmentos aromáticos, caracterizados por resistencia termobiodinámica en las HAs de los horizontes en las partes inferiores y centrales del perfil. Las moléculas de HAs son un archivo de registros paleoclimáticos. Las condiciones climáticas subboreales y subatlánticas determinaron las especificidades de los precursores de vegetación y, como resultado, la estructura molecular de los HAs en capas estacionalmente descongeladas, con una predominancia de fragmentos alifáticos de cadena larga. La conversión de HAs de Histosoles llevó a un aumento en la proporción de carbono en estructuras parafínicas ramificadas y de cadena corta con su posterior ciclización y aromatización. Los resultados de este proceso se manifiestan de forma más clara en las capas formadas durante los óptimos climáticos del Holoceno I y II. Las temperaturas biológicamente activas más altas de la capa estacionalmente descongelada de los suelos en lugares desprovistos de vegetación determinaron la acumulación de moléculas de HA termodinámicamente más estables con un alto contenido de fragmentos aromáticos. Esto contribuyó tanto a la estabilización de la SOM como a la conservación de los humedales en general.
Descripción
El propósito de nuestra investigación se centra en el examen de las regularidades de transformación de la composición molecular de los ácidos húmicos (HAs) en los humedales congelados en montículos de la región ártica europea como marcador de los cambios climáticos en el Holoceno, y la evaluación de la estabilización de la materia orgánica del suelo en condiciones de calentamiento climático moderno. Los Histosoles ubicados en las dos subzonas del Ártico europeo sirvieron como sujetos de investigación. Este territorio se utiliza activamente para la cría de renos, que es una rama agrícola vital en el Extremo Norte de la Federación Rusa. Los datos obtenidos revelan las principales tendencias en la formación de HAs a partir de los humedales árticos bajo diferentes condiciones ambientales. Los sedimentos de turba modernos (capas superiores) en el período del Holoceno medio y tardío se formaron a partir de residuos de briófitos y contenían HAs con estructuras de carbohidratos de cadena larga y parafínicas en su composición. Estas estructuras ampliaron los radios dinámicos de las moléculas de HA y, por lo tanto, causaron valores altos de peso molecular promedio. Las condiciones climáticas más favorables del Holoceno temprano (óptimo atlántico) definieron la composición botánica de la turba, que estaba dominada por comunidades de árboles y juncos con altos contenidos de componentes de lignina y, como consecuencia, una mayor proporción de fragmentos aromáticos, caracterizados por resistencia termobiodinámica en las HAs de los horizontes en las partes inferiores y centrales del perfil. Las moléculas de HAs son un archivo de registros paleoclimáticos. Las condiciones climáticas subboreales y subatlánticas determinaron las especificidades de los precursores de vegetación y, como resultado, la estructura molecular de los HAs en capas estacionalmente descongeladas, con una predominancia de fragmentos alifáticos de cadena larga. La conversión de HAs de Histosoles llevó a un aumento en la proporción de carbono en estructuras parafínicas ramificadas y de cadena corta con su posterior ciclización y aromatización. Los resultados de este proceso se manifiestan de forma más clara en las capas formadas durante los óptimos climáticos del Holoceno I y II. Las temperaturas biológicamente activas más altas de la capa estacionalmente descongelada de los suelos en lugares desprovistos de vegetación determinaron la acumulación de moléculas de HA termodinámicamente más estables con un alto contenido de fragmentos aromáticos. Esto contribuyó tanto a la estabilización de la SOM como a la conservación de los humedales en general.