Dans une nouvelle étude publiée dans Biologie du changement globall'équipe du professeur Zhang Yuanming de l'Institut d'écologie et de géographie du Xinjiang de l'Académie chinoise des sciences a dévoilé un facteur jusqu'alors sous-estimé dans les émissions de gaz à effet de serre des environnements arides : les radicaux hydroxyles, souvent surnommés « radicaux libres ».
Les chercheurs ont découvert que ces molécules hautement réactives sont produites de manière inattendue lorsque les sols du désert sont à nouveau mouillés après une période sèche, ce qui influence considérablement la libération de dioxyde de carbone (CO).2) et l'oxyde nitreux (N2O).
Pour étudier ce phénomène, les chercheurs ont collecté des échantillons de sol en surface dans le vaste désert de Gurbantunggut. De retour en laboratoire, ils ont simulé le processus crucial de réhumidification du sol pour refléter les précipitations réelles. Ils ont mesuré les changements dans les émissions cumulées de gaz à effet de serre, l’activité enzymatique et la composition de la matière organique, parallèlement à des expériences spécifiquement conçues pour contrôler et neutraliser les radicaux hydroxyles.
Ils visaient à identifier les sources exactes de production de radicaux hydroxyles et à décrypter les mécanismes par lesquels ces radicaux impactent directement les émissions de CO.2 et N2O par oxydation abiotique, notamment lors de pluies estivales sporadiques.
Les chercheurs ont découvert que l’activation microbienne rapide après le remouillage du sol est la principale voie de production de radicaux hydroxyles. Au cours du métabolisme microbien, les enzymes de la famille NADPH oxydase catalysent les molécules d'oxygène présentes dans l'environnement, conduisant à la génération de grandes quantités de radicaux hydroxyles.
Ils ont en outre confirmé que l’oxydation des radicaux hydroxyles entre en synergie avec les réactions enzymatiques microbiennes lors de la réhumidification du sol pour favoriser le CO.2 libération et facilite la transformation de NH4⁺ à NON3⁻, dominant ainsi N2Ô émissions.
« Alors que l'impact direct de ces radicaux sur le CO2 les émissions se sont avérées modérées, leur rôle dans la conduite de N2Les émissions d'oxygène se sont révélées bien plus prononcées et décisives », a déclaré Guo Xing, premier auteur de l'étude.
Cette étude met en évidence le rôle critique des radicaux hydroxyles dans les cycles biogéochimiques et leur influence jusqu’alors négligée sur les principales émissions de gaz à effet de serre.
