Selon une étude publiée dans Recherche sur l'eau en avril 2020, le superoxyde produit des radicaux hydroxyles dans l'eau du lac. Les radicaux hydroxyles décomposent les matières organiques peu biodégradables telles que les substances humiques et les polluants anthropiques.

En milieu aquatique, microbe, les composés légers et réduits produisent du superoxyde. Le superoxyde est une espèce réactive de l'oxygène mais relativement peu réactif vis-à-vis des composés organiques dans l'eau malgré le préfixe « super » dans son nom.

Le superoxyde peut cependant initier une voie de réactions redox. Il peut réduire le fer ferrique en ferreux ou être lui-même réduit en peroxyde d'hydrogène. La réaction de Fenton entre le fer ferreux et le peroxyde d'hydrogène produit des radicaux hydroxyles, oxydants très efficaces de la matière organique. Selon la voie de réaction mentionnée ci-dessus, la production d'un radical hydroxyle nécessite trois ions superoxydes.

"Le superoxyde est produit de manière omniprésente dans l'eau des lacs et constitue donc une source potentielle de radicaux hydroxyles." dit le Dr Anssi Vähätalo de l'Université de Jyväskylä, "Nous avons testé la réactivité du superoxyde avec le fer ferrique complexé avec de la matière organique dissoute."

Un ouvrage récent publié sur Recherche sur l'eau montre que l'introduction de superoxyde a déclenché la formation de radicaux hydroxyles dans l'eau du lac. Une grande surprise était que la quantité de radicaux hydroxyles produits était 24 fois plus grande que prévu à partir de la quantité introduite de superoxyde. Les radicaux hydroxyle ont réagi avec la matière organique dissoute et l'ont largement décomposée. Ces réactions ont probablement régénéré le superoxyde et étaient responsables de la production autocatalytique de radicaux hydroxyles.

"Le superoxyde a un super pouvoir caché, car il peut initier la production autocatalytique de radicaux hydroxyles dans l'eau du lac. Les radicaux hydroxyles sont le propre agent nettoyant de la nature qui peut éliminer la matière organique naturelle et anthropique persistante de l'environnement. Le superoxyde obtient son préfixe "super" lorsqu'il produit des radicaux hydroxyles de manière autocatalytique, " conclut Vähätalo.

Des études récentes ont montré que presque tous les microbes produisent du superoxyde extracellulaire. Parce que les microbes sont omniprésents, le superoxyde aussi. Dans les eaux de surface, le fer est associé à la matière organique dissoute et peut catalyser la production de radicaux hydroxyles à partir du superoxyde. La production de radicaux hydroxyles induite par les superoxydes est probablement une partie importante des mécanismes d'auto-nettoyage qui décomposent les matières organiques réfractaires dans les lacs.

L'extrême réactivité des radicaux hydroxyles est bénéfique dans les techniques avancées d'oxydation qui visent la dégradation des polluants anthropiques.

« Dans notre étude, la quantité produite de radical hydroxyle était plusieurs fois supérieure à la quantité de superoxyde introduite dans la solution de fer associée aux substances humiques. Ce type d'autocatalyse des radicaux hydroxyles du superoxyde est naturellement une propriété hautement souhaitable dans les techniques d'oxydation avancées et mérite d'autres études, " explique Vähätalo.