Published September 1, 2023 | Version v1
Publication Open

Applying synchrotron radiation-based attenuated total reflection-fourier transform infrared to chemically characterise organic functional groups in terrestrial soils of King George Island, Antarctica

Creators

  • 1. National Astronomical Research Institute of Thailand
  • 2. National Institute of Development Administration
  • 3. Synchrotron Light Research Institute
  • 4. Chulalongkorn University
  • 5. COMSATS University Islamabad

Description

Anthropogenic activities, especially associated with fossil fuel combustion, are raising concerns worldwide, but remote areas with extreme climate conditions, such as Antarctica, are isolated from the adverse influence of human civilisation. Antarctica is considered as the most untouched place on Earth. Such pristine areas, which have extremely low chemical pollutant concentrations owing to restricted anthropogenic impacts, exemplify plausible model environments to test the reliability and sensitivity of advanced analytical techniques employed to chemically characterise and evaluate the spatial distribution of chemical pollutants. Here, synchrotron radiation-based attenuated total reflection-Fourier transform infrared (SR-ATR-FTIR) spectroscopy was employed to evaluate the variations in the organic functional groups (OFGs) of terrestrial soils of King George Island, Antarctica. Second-derivative SR-ATR-FTIR spectroscopy coupled with several multivariate statistical techniques highlighted the influence of anthropogenic activities on the alterations of OFGs in terrestrial soils collected near airports. Moreover, the daily activities of penguins could also have caused fluctuations in some OFGs of the samples the close to the Tombolo area and Ardley Island. The findings proved the effectiveness of SR-ATR-FTIR in evaluating the potential sources of variations in the chemical constituents, especially OFGs, in Antarctic terrestrial soils.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تثير الأنشطة البشرية، لا سيما المرتبطة باحتراق الوقود الأحفوري، مخاوف في جميع أنحاء العالم، لكن المناطق النائية ذات الظروف المناخية القاسية، مثل القارة القطبية الجنوبية، معزولة عن التأثير السلبي للحضارة البشرية. تعتبر القارة القطبية الجنوبية أكثر الأماكن التي لم يمسها أحد على وجه الأرض. تمثل هذه المناطق البكر، التي تحتوي على تركيزات منخفضة للغاية من الملوثات الكيميائية بسبب التأثيرات البشرية المحدودة، بيئات نموذجية معقولة لاختبار موثوقية وحساسية التقنيات التحليلية المتقدمة المستخدمة لتوصيف وتقييم التوزيع المكاني للملوثات الكيميائية كيميائياً. هنا، تم استخدام التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء التحويلية (SR - ATR - FTIR) القائم على إشعاع السنكروترون لتقييم الاختلافات في المجموعات الوظيفية العضوية (OFGs) للتربة الأرضية في جزيرة الملك جورج، القارة القطبية الجنوبية. سلط التحليل الطيفي SR - ATR - FTIR المشتق الثاني إلى جانب العديد من التقنيات الإحصائية متعددة المتغيرات الضوء على تأثير الأنشطة البشرية على تغييرات OFGs في التربة الأرضية التي تم جمعها بالقرب من المطارات. علاوة على ذلك، يمكن أن تكون الأنشطة اليومية لطيور البطريق قد تسببت أيضًا في تقلبات في بعض مجموعات العمل الخارجية للعينات بالقرب من منطقة تومبولو وجزيرة أردلي. أثبتت النتائج فعالية SR - ATR - FTIR في تقييم المصادر المحتملة للتغيرات في المكونات الكيميائية، وخاصة OFGs، في التربة الأرضية في أنتاركتيكا.

Translated Description (French)

Les activités anthropiques, en particulier celles associées à la combustion de combustibles fossiles, suscitent des inquiétudes dans le monde entier, mais les zones reculées soumises à des conditions climatiques extrêmes, telles que l'Antarctique, sont isolées de l'influence néfaste de la civilisation humaine. L'Antarctique est considéré comme l'endroit le plus intact de la Terre. Ces zones vierges, qui ont des concentrations extrêmement faibles de polluants chimiques en raison d'impacts anthropiques limités, illustrent des environnements modèles plausibles pour tester la fiabilité et la sensibilité des techniques analytiques avancées utilisées pour caractériser et évaluer chimiquement la distribution spatiale des polluants chimiques. Ici, la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier à réflexion totale atténuée basée sur le rayonnement synchrotron (SR-ATR-FTIR) a été utilisée pour évaluer les variations des groupes fonctionnels organiques (OFG) des sols terrestres de l'île King George, en Antarctique. La spectroscopie SR-ATR-FTIR de deuxième dérivation couplée à plusieurs techniques statistiques multivariées a mis en évidence l'influence des activités anthropiques sur les altérations des OFG dans les sols terrestres collectés à proximité des aéroports. De plus, les activités quotidiennes des manchots pourraient également avoir provoqué des fluctuations dans certains OFG des échantillons à proximité de la région de Tombolo et de l'île Ardley. Les résultats ont prouvé l'efficacité du SR-ATR-FTIR dans l'évaluation des sources potentielles de variations des constituants chimiques, en particulier des OFG, dans les sols terrestres antarctiques.

Translated Description (Spanish)

Las actividades antropogénicas, especialmente asociadas con la combustión de combustibles fósiles, están generando preocupación en todo el mundo, pero las áreas remotas con condiciones climáticas extremas, como la Antártida, están aisladas de la influencia adversa de la civilización humana. La Antártida está considerada como el lugar más virgen de la Tierra. Tales áreas prístinas, que tienen concentraciones extremadamente bajas de contaminantes químicos debido a los impactos antropogénicos restringidos, ejemplifican entornos modelo plausibles para probar la confiabilidad y sensibilidad de las técnicas analíticas avanzadas empleadas para caracterizar y evaluar químicamente la distribución espacial de los contaminantes químicos. Aquí, se empleó la espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier con reflexión total atenuada basada en radiación sincrotrón (SR-ATR-FTIR) para evaluar las variaciones en los grupos funcionales orgánicos (OFG) de los suelos terrestres de la Isla Rey Jorge, Antártida. La espectroscopia SR-ATR-FTIR de segunda derivada, junto con varias técnicas estadísticas multivariadas, destacó la influencia de las actividades antropogénicas en las alteraciones de los OFG en los suelos terrestres recolectados cerca de los aeropuertos. Además, las actividades diarias de los pingüinos también podrían haber causado fluctuaciones en algunos OFG de las muestras cerca del área de Tombolo y la isla de Ardley. Los hallazgos demostraron la efectividad de SR-ATR-FTIR en la evaluación de las fuentes potenciales de variaciones en los constituyentes químicos, especialmente los OFG, en los suelos terrestres antárticos.

Files

pdf.pdf

Files (15.9 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:459f5607580217616b80f38ae242f1c1
15.9 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تطبيق الانعكاس الكلي الموهن القائم على إشعاع السنكروترون - تحويل فورييه للأشعة تحت الحمراء لتوصيف المجموعات الوظيفية العضوية كيميائيًا في التربة الأرضية لجزيرة الملك جورج، القارة القطبية الجنوبية
Translated title (French)
Appliquer l'infrarouge à transformée de Fourier à réflexion totale atténuée basée sur le rayonnement synchrotron pour caractériser chimiquement les groupes fonctionnels organiques dans les sols terrestres de l'île King George, en Antarctique
Translated title (Spanish)
Aplicación de la transformada infrarroja de Fourier de reflexión total atenuada basada en radiación sincrotrón para caracterizar químicamente grupos funcionales orgánicos en suelos terrestres de la Isla Rey Jorge, Antártida

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4386319643
DOI
10.1016/j.heliyon.2023.e19711

Is supplement to
https://openalex.org/W4247978363 (Other)
https://openalex.org/W3016037070 (Other)
https://openalex.org/W3009788806 (Other)
https://openalex.org/W2884485294 (Other)
https://openalex.org/W2806981600 (Other)
https://openalex.org/W2517099950 (Other)
https://openalex.org/W2144737758 (Other)
https://openalex.org/W2075018177 (Other)
https://openalex.org/W1990577943 (Other)
https://openalex.org/W1837179620 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1964318850
  • https://openalex.org/W1976343536
  • https://openalex.org/W1976920965
  • https://openalex.org/W1982982604
  • https://openalex.org/W1999909121
  • https://openalex.org/W2006484431
  • https://openalex.org/W2008097359
  • https://openalex.org/W2010365101
  • https://openalex.org/W2010394465
  • https://openalex.org/W2031231590
  • https://openalex.org/W2033221297
  • https://openalex.org/W2049757457
  • https://openalex.org/W2052515502
  • https://openalex.org/W2063339189
  • https://openalex.org/W2066475946
  • https://openalex.org/W2076114720
  • https://openalex.org/W2079493152
  • https://openalex.org/W2086365097
  • https://openalex.org/W2092685473
  • https://openalex.org/W2111578357
  • https://openalex.org/W2112170861
  • https://openalex.org/W2113751695
  • https://openalex.org/W2122019953
  • https://openalex.org/W2136859711
  • https://openalex.org/W2141855079
  • https://openalex.org/W2142447709
  • https://openalex.org/W2159426997
  • https://openalex.org/W2162255205
  • https://openalex.org/W2179095720
  • https://openalex.org/W2230695003
  • https://openalex.org/W2314880520
  • https://openalex.org/W2399310212
  • https://openalex.org/W2399625690
  • https://openalex.org/W2434464044
  • https://openalex.org/W2555195184
  • https://openalex.org/W2560191751
  • https://openalex.org/W2593278010
  • https://openalex.org/W2803177976
  • https://openalex.org/W2908934761
  • https://openalex.org/W2938709151
  • https://openalex.org/W2940649959
  • https://openalex.org/W2990963177
  • https://openalex.org/W3011377807
  • https://openalex.org/W3017793966
  • https://openalex.org/W3035981067
  • https://openalex.org/W3080289541
  • https://openalex.org/W3081584299
  • https://openalex.org/W3086954473
  • https://openalex.org/W3090805363
  • https://openalex.org/W3095442159
  • https://openalex.org/W3161728717
  • https://openalex.org/W3173948003
  • https://openalex.org/W3193183657
  • https://openalex.org/W3215613564
  • https://openalex.org/W4211244415
  • https://openalex.org/W4220824095
  • https://openalex.org/W4293660401
  • https://openalex.org/W4317748953
  • https://openalex.org/W75542566