Trace elements distribution in tropical tree rings through high-resolution imaging using LA-ICP-MS analysis

Autor(es)

Amais, Renata S. ^[1] ; Moreau, Pedro S. ^[1] ; Francischini, Danielle S. ^[1] ; Magnusson, Rafael ^[1] ; Locosselli, Giuliano M. ^[2] ; Godoy-Veiga, Milena ^[3] ; Ceccantini, Gregorio ^[3] ; Rodriguez, Daigard R. Ortega ^[4] ; Tomazello-Filho, Mario ^[4] ; Arruda, Marco A. Z. ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Estadual Campinas, Inst Chem, Sample Preparat & Mechanizat Grp GEPAM, Spectrometry, POB 6154, BR-13083970 Campinas, SP - Brazil

^[2] Inst Bot, Ave Miguel Stefano, BR-04301902 Sao Paulo, SP - Brazil

^[3] Univ Sao Paulo, Inst Biosci, Dept Bot, Rua Do Matao 277, BR-05508090 Sao Paulo, SP - Brazil

^[4] Univ Sao Paulo, Dept Forest Sci, Luiz de Queiroz Coll Agr, Piracicaba - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: JOURNAL OF TRACE ELEMENTS IN MEDICINE AND BIOLOGY; v. 68, DEC 2021.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

Background: The distribution of trace elements in tree rings although poorly known may be useful to better understand environmental changes, pollution trends, long-term droughts, forest dieback processes, and biology of trees. Method: Laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS) is used for imaging micronutrients and potentially toxic elements distribution, allowing the investigation of trace elements at high spatial resolution within the tree rings. To ensure a more efficient determination of micronutrients and potentially toxic elements, LA-ICP-MS instrumental conditions were optimized and carbon, a major element in wood, is used as an internal standard during analysis to correct for random fluctuations. Results: Spatial distributions maps of Ba, Cu, Fe, Mn, Ni, and Pb in growth layers of six tropical tree species were built-up using the LA-iMageS software, namely: Amburana cearensis (Fabaceae), Cedrela fissilis (Meliaceae), Hymenaea courbaril (Fabaceae), Maclura tinctoria (Moraceae), Parapiptadenia zehntneri (Fabaceae), Peltogyne paniculata (Fabaceae). A correlation between the trace element composition and different cell types (parenchyma, fiber, and vessel) was distinctly observed. It was observed a general pattern of Ba, Cu, Ni, Mn, and Pb accumulation mainly in the axial parenchyma and vessels. But the elemental composition of xylem cells is strongly species dependent. The multivariate analysis also points to a distinct accumulation of minerals between heartwood and sapwood in the same species. Conclusions: Imaging both essential and deleterious element distributions in the tree rings may improve visualization and can effectively contribute to understanding the lifetime metabolism of trees and evaluating the effects of environmental changes related to climatic seasonality, pollution, and future paleoclimate reconstructions. (AU)

• Processo FAPESP: 19/24445-8 - EMU concedido no processo 2018/25207-0: espectrômetro de massas com plasma indutivamente acoplado
• Beneficiário: Marco Aurelio Zezzi Arruda
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários
• Processo FAPESP: 20/09251-0 - Florestas funcionais: biodiversidade a favor das cidades
• Beneficiário: Giuliano Maselli Locosselli
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 13/21728-2 - Uso de modernas técnicas de autópsia na investigação de doenças humanas (MODAU)
• Beneficiário: Paulo Hilário Nascimento Saldiva
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 17/50085-3 - PIRE: educação e pesquisa em clima das Américas usando os exemplos de anéis de árvores e espeleotemas (PIRE-CREATE)
• Beneficiário: Francisco William da Cruz Junior
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 18/22914-8 - Mudanças climáticas globais na floresta tropical amazônica avaliadas por multi-indicadores dendrocronológicos
• Beneficiário: Daigard Ricardo Ortega Rodriguez
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 18/25207-0 - Nanometalômica aplicada ao cultivo da soja para estudar os efeitos das nanopartículas relacionadas a metal
• Beneficiário: Marco Aurelio Zezzi Arruda
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 15/25511-3 - Reconstrução do clima e da poluição baseada nos registros de anéis de crescimento de árvores urbanas
• Beneficiário: Giuliano Maselli Locosselli
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 18/23478-7 - Avaliação qualitativa da distribuição elementar e bioimageamento através da ablação a laser e espectrometria de massa com plasma acoplado indutivamente (LA-ICP-MS) em anéis de árvores e espeleotemas
• Beneficiário: Renata Stábile Amais
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 19/08783-0 - Florestas funcionais: biodiversidade a favor das cidades
• Beneficiário: Giuliano Maselli Locosselli
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 19/00063-9 - Bioimagem quantitativa de Cd e Pb por meio de ablação a laser e espectrometria de massa com plasma indutivo (LA-ICP-MS) para anéis de árvores e espeleotemas
• Beneficiário: Danielle da Silva Francischini
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 17/50341-0 - Desafios para conservação da biodiversidade frente às mudanças climáticas, poluição e uso e ocupação do solo (PDIp)
• Beneficiário: Luiz Mauro Barbosa
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Modernização de Institutos Estaduais de Pesquisa
• Processo FAPESP: 19/00018-3 - Estudo de suportes inertes como matriz sólida para a quantificação de Zn e Cu em anéis e espeleotemas utilizando LA-ICP-MS
• Beneficiário: Pedro dos Santos Moreau
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 19/05174-3 - Avaliação do preparo de amostras focado na quantificação de Cd e PD por meio de ablação a laser acoplada a espectrometria de massas (LA-ICP-MS) em anéis de árvore e espeleotemas
• Beneficiário: Rafael Magnusson
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica