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Jan 28, 2024

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 7971(2023) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

남미 남부(티에라델푸에고 지역, TdF)의 이탄지대는 파타고니아의 생태학적 역학에서 중요한 역할을 합니다. 그러므로 그들의 보존을 보장하기 위해서는 그들의 과학적, 생태학적 가치에 대한 우리의 지식과 인식을 높이는 것이 필요합니다. 본 연구는 TdF의 이탄 퇴적물과 물이끼의 원소 분포와 축적의 차이를 평가하는 것을 목표로 했습니다. 다양한 분석 기술을 사용하여 샘플의 화학적 및 형태학적 특성 분석을 수행하고 총 53개 원소 수준을 결정했습니다. 또한, 이탄과 이끼 샘플의 원소 함량을 기반으로 한 화학적 분화가 수행되었습니다. 일부 원소(Cs, Hf, K, Li, Mn, Na, Pb, Rb, Si, Sn, Ti 및 Zn)는 이탄 샘플보다 이끼 샘플에서 훨씬 더 높은 함량을 나타냈습니다. 대조적으로, Mo, S 및 Zr만이 이끼 샘플보다 이탄 샘플에서 상당히 높았습니다. 얻은 결과는 이끼가 원소를 축적하고 이탄 샘플에 원소가 들어가는 것을 촉진하는 수단으로 작용하는 능력을 강조합니다. 이번 다중 방법론적 기준 조사에서 얻은 귀중한 데이터는 TdF의 생물다양성 보전과 생태계 서비스 보존을 보다 효과적으로 수행하는 데 사용될 수 있습니다.

거의 전적으로 분해되는 식물 물질로 구성된 이탄지대는 생태계의 탄력성 증가에 기여하는 세계 주요 육상 탄소 흡수원1을 나타냅니다2. 그러나 그들은 전 세계 육지 면적의 3%만을 차지합니다3,4,5. 탄소 순환을 조절하는 이탄지의 기본 기능은 기후 변화 완화에 기여합니다6,7. 또한 다양한 생물종의 서식지, 고환경 기록 보관소, 고고학 유적을 보장함으로써 생물 다양성 보존에 핵심적인 역할을 하며, 물 저장, 지하수 재충전, 가뭄 및 홍수 완화를 통한 수문학 순환 조절에 특별한 역할을 합니다7,8. 또한, 이탄과 물이끼는 각각 연료와 원예 기질로 사용되는 귀중한 경제적 자원으로 세계적으로 인정받고 있습니다9,10,11. 그러나 이탄은 재생 불가능한 자원입니다6. 최근 몇 년 동안 이탄지의 현명한 이용을 위한 새로운 전략과 채굴권이 제한된 새로운 관리 정책이 제안되었습니다6,12.

온대 남아메리카의 이탄 습지에는 물이끼(Sphagnum moss)13가 지배적이며 영양분(ombrotrophic)이 부족합니다14. Ombrotrophic 습지는 수력학적으로 격리되어 있으며 대기 퇴적 및 강수에 의해 주요 및 미량 원소를 포함한 모든 영양분을 받습니다15. 여러 연구에 따르면 ombrotrophic 이탄 습지는 Hg 증착 기록에 유용한 아카이브이기도 합니다. ombrotrophic 이탄지의 Hg 축적률과 농도는 현장 위치, 인위적 및 자연적 원인 외에도 이탄 휴미화 과정에 의해 영향을 받습니다16. 실제로, 금속을 결합하는 이탄의 능력은 휴믹 물질의 높은 함량과 발달된 표면에 의해 결정됩니다18,19. 이탄 유기물을 구성하는 휴믹 물질에 존재하는 카르복실 및 페놀성 작용기는 금속 착화합물, 완충 능력, 산-염기 반응 및 양이온 교환 능력과 같은 이탄 화학적 특성에 영향을 미칩니다20,21. 또한 Sphagnum moss는 표면의 높은 양이온 교환 용량으로 인해 대기 원소 증착을 모니터링하는 데 적합합니다. 그러나 일부 요소만 조사된 반면, 다른 저자가 지적한 바와 같이 다른 요소는 Sphagnum moss에 의해 결합될 수 있습니다. 또한, 먼지의 지구화학적 순환과 기후변화와의 관계를 이해하기 위해서는 퇴적된 먼지의 원소 조성이 필요합니다26.

Patagonian 이탄지대에 대한 제한적이고 단편적인 정보가 제공됩니다27; 이러한 분야에 대한 지식을 향상시키고 향후 화학물질에 의한 오염 가능성을 평가하기 위해 새로운 연구가 수행되어야 합니다. 가능한 한 완전한 화학적-물리적 특성화를 통해 천연 자원의 고갈을 방지하고 생물 다양성을 보호할 수 있는 인공 제품을 만들 수도 있습니다. 이러한 이유로 우리의 주요 목표는 53개 원소(Al, As, B, Ba, Be, Bi, C, Ca, Cd, Ce, Co, Cr, Cs, Cu, Eu, Fe)의 총 함량을 확인하고 비교하는 것입니다. , Ga, H, Hf, Hg, K, La, Li, Lu, Mg, Mn, Mo, N, Na, Nb, Ni, O, P, Pb, Rb, S, Sb, Sc, Se, Si, Sm , Sn, Sr, Te, Th, Ti, Tl, U, V, W, Yb, Zn 및 Zr) 여러 분석 기술을 사용하여 Tierra del Fuego(TdF, 파타고니아 남부)의 8개 지역에서 채취한 이탄 및 살아있는 물이끼 및 화학 측정 도구 [주성분 분석(PCA) 및 단계적 변수 선택]. 다른 목적은 FTIR(푸리에 변환 적외선) 분광학을 통해 작용기의 유형과 양을 연구하여 원소 축적과 이탄 및 물이끼의 화학 구조 사이의 가능한 상관관계를 강조하는 것입니다.