Бразильские исследователи используют анализ стабильных изотопов для отслеживания происхождения древесины из Амазонии

Бразильские исследователи разрабатывают инструмент отслеживания происхождения древесины на основе анализа стабильных изотопов, чтобы помочь выявлять источники незаконно заготовленной древесины в регионе Амазонии.

По имеющимся данным, незаконная вырубка леса является одной из важных причин обезлесения Амазонии. Местные природоохранные и правоохранительные органы в настоящее время обычно определяют происхождение древесины по анатомическим признакам растений, распределению древесных пород и официальным документам о происхождении леса, однако эти методы не всегда позволяют в достаточной степени подтвердить, что древесина получена из законных районов.

Исследовательская группа Центра ядерной энергетики в сельском хозяйстве Университета Сан-Паулу (CENA-USP) составляет карту распределения изотопов в деревьях Амазонии. Этот метод основан на анализе соотношения различных изотопов кислорода, углерода, азота, стронция и других элементов в целлюлозе древесины, что позволяет сузить возможный район заготовки древесины. Руководитель группы Луис Антонио Мартинелли отметил, что стабильные изотопы трудно подделать искусственным путём, поэтому данный метод может предоставить федеральной полиции более защищённый от фальсификации инструмент.

В статье, опубликованной группой в мае в журнале «Molecules», показано, что соотношение кислорода-18 и кислорода-16 в древесине Амазонии изменяется по градиенту с юго-запада на северо-запад: в древесине западных районов доля кислорода-16 относительно выше, а кислорода-18 — относительно ниже. Исследователи полагают, что это связано с постепенным уменьшением содержания более тяжёлых изотопов кислорода по мере продвижения влаги с Атлантического океана вглубь континента: вода, поступающая в западную часть Амазонии, содержит меньше кислорода-18, что соответствующим образом отражается и в древесине местных растений.

Однако одного анализа изотопов кислорода всё ещё недостаточно для точного определения происхождения. Мартинелли отмечает, что Амазония — это обширная территория со сложной экосистемой, и опора только на один изотоп не может удовлетворить потребности правоохранительных органов. В настоящее время группа в рамках докторских исследовательских проектов составляет карты распределения изотопов углерода и азота, а также планирует включить изотопы стронция в модель.

На данном этапе инструмент всё ещё имеет ограничения. Исследовательская группа сообщает, что лучшая текущая модель позволяет исключить 92% площади амазонских лесов, что составляет около 3 миллионов квадратных километров, однако оставшиеся 8% — это всё ещё около 240 тысяч квадратных километров, что является довольно большой территорией. Кроме того, результаты анализа образцов деревьев в зоне «дуги обезлесения» характеризуются более выраженной изменчивостью, и именно эти районы являются зонами наиболее интенсивной заготовки древесины, что создаёт дополнительные сложности для применения метода.

Для повышения точности исследовательская группа уже собрала образцы 800 деревьев в 63 точках Амазонии и отмечает, что в будущем потребуется охватить больше деревьев и локаций. Помимо изотопных измерений, группа также изучает «элементные ландшафтные карты», основанные на различиях в концентрациях определённых химических элементов в древесине. Исследователи надеются объединить различные химические и изотопные методы для создания более точного инструмента определения происхождения древесины, который будет использоваться для борьбы с незаконной вырубкой и уничтожением лесов.