Ось що радіація робить з дикою природою через 30 років після Чорнобиля

Найбільша ядерна катастрофа в історії сталася 30 років тому на Чорнобильській атомній електростанції в колишньому СРСР. Розплавлення, вибухи і ядерний пожежа, що горів 10 днів, стали причиною викиду величезної кількості радіоактивного випромінювання в атмосферу і забруднили величезні території Європи і Євразії. Міжнародне агентство з атомної енергії передбачає , Що Чорнобиль викинув в атмосферу в 400 разів більше радіоактивного випромінювання, ніж бомба, скинута на Хіросіму в 1945 році.

Радіоактивний цезій з Чорнобиля досі можна виявити в деяких продуктах харчування. А в деяких районах центральної, східної і північної Європи багато тварини , Рослини та гриби досі містять стільки радіоактивного випромінювання, що споживання їх людиною небезпечно.

Перша атомна бомба вибухнула в Аламогордо (Нью-Мексико) більше 70 років тому. З тих пір пройшло випробування понад 2000 атомних бомб, викидали в атмосферу радіоактивні речовини . І на ядерних об'єктах сталося понад 200 невеликих і великих нещасних випадків . Однак експерти і правозахисні групи досі люто сперечаються про наслідки радіоактивного випромінювання для здоров'я і навколишнього середовища.

Проте, за останнє десятиліття біологи значно просунулися в документуванні впливу радіоактивного випромінювання на рослини, тварин і мікроорганізми. Ми з колегами проаналізували цей вплив в Чорнобилі, Фукусімі і природно радіоактивних регіонах планети.

Наші дослідження забезпечують новий глибинний аналіз наслідків хронічного впливу іонізуючого випромінювання в низьких дозах протягом декількох поколінь. Найважливіше те, що ми виявили, що окремі організми страждають від радіації через безліч способів. Сукупний ефект цих ушкоджень призводить до зниження розмірів популяцій і зниження біорізноманіття в зонах високої радіації.

Широке вплив в Чорнобилі

Вплив радіації призвело до генетичних ушкоджень і підвищило частоту мутацій у багатьох організмів в Чорнобильському регіоні. На даний момент ми знайшли мало переконливих доказів тому, що багато організми в ньому нібито еволюціонують в бік більшої стійкості до радіації.

Еволюційна історія організмів може відігравати значну роль у визначенні того, наскільки вони вразливі для радіації. Згідно з нашими дослідженнями, найбільшою ймовірністю демонстрації скорочення популяцій в Чорнобилі володіють, зокрема, види, в минулому демонстрували високі рівні мутацій, як-то сільська ластівка (Hirundo rustica), зелена пересмішник (Hippolais icterina) і кропив'янка чорноголова (Sylvia atricapilla). Наша гіпотеза полягає в тому, що види мають різну здатність до відновлення ДНК, і це впливає як на швидкість заміщення ДНК, так і на сприйнятливість до радіації з Чорнобиля.

Подібно людям, які пережили атомні бомби в Хіросімі і Нагасакі, птиці і ссавці в Чорнобилі страждають катарактою очей і зменшенням розмірів мозку . Такі безпосередні наслідки впливу іонізуючого випромінювання в повітрі, воді та їжі. Подібно деяким хворим на рак, які проходять променеву терапію, багато птахи мають деформованої спермою . У більшості зон радіоактивного зараження до 40 відсотків самців птахів повністю безплідні ; в їх статевих шляхах в період спарювання немає сперми або знаходиться зовсім небагато мертвої сперми.

пухлини , Імовірно ракові, явно є у деяких птахів в зонах високої радіації. Так само йде справа з аномаліями розвитку у деяких рослин і комах .

З огляду на вирішальні докази генетичних ушкоджень і шкоди для здоров'я окремих осіб, не дивно, що популяції багатьох організмів в сильно забруднених районах значно скоротилися. У Чорнобилі всі основні групи тварин , Які ми досліджували, в більш радіоактивних районах зустрічалися в менших кількостях. Це поширюється на птахів , метеликів, бабок, бджіл, коників, павуків , А також великих і дрібних ссавців .

Не всі види демонструють один і той же сценарій скорочення. Багато видів, в тому числі вовки, які не демонструють ніякої дії радіації на щільність своєї популяції. Кілька видів птахів, мабуть, найбільш численні в більш радіоактивних районах. В обох випадках більш висока чисельність може бути віддзеркаленням того, що у цих видів в зонах високої радіоактивності менше конкурентів або на них полює менше хижаків.

Більш того, величезні території чорнобильської «зони відчуження» не є сильно забрудненими в даний час і, мабуть, забезпечують притулок для багатьох видів. В одному звіті, опублікованому в 2015 році , Промислові тварини, як-то дикий кабан і лось, описувалися як процвітаючі в чорнобильській екосистемі. Однак майже всі задокументовані наслідки радіації в Чорнобилі і Фукусімі показали, що окремі організми, які зазнали впливу радіації, несуть серйозної шкоди .

Карта Чорнобильського регіону України. Зверніть увагу на вкрай неоднорідні закономірності виділення радіоактивного випромінювання в регіоні. Зони високої радіоактивності забезпечують притулку для дикої флори і фауни в регіоні. Шестопалов, В.М., 1996. Атлас чорнобильської «зони відчуження». Київ: Академія Наук України.

Можуть бути і винятки. Наприклад, речовини під назвою антиоксиданти можуть захищати від пошкоджень ДНК, білків і ліпідів, що викликаються іонізуючим випромінюванням. Рівні вмісту антиоксидантів , Присутні в організмах окремих осіб, можуть відігравати важливу роль у пом'якшенні збитку, викликаного радіацією. Існують докази того, що деякі птахи , Можливо, адаптувалися до радіації, змінивши спосіб використання антиоксидантів в своєму організмі.

Паралелі з Фукусімою

Нещодавно ми випробували свої чорнобильські дослідження на правильність, повторивши їх в Фукусімі (Японія). Відключення електроживлення і розплавлення активної зони в трьох атомних реакторах Фукусіми привели до викиду радіоактивних речовин, кількість яких було приблизно в десять разів менше , Ніж під час Чорнобильської катастрофи.

В цілому ми виявили подібні сценарії зниження кількості і різноманітності птахів, хоча деякі види більш чутливі до радіації, ніж інші. Ми також виявили скорочення кількості деяких комах, наприклад, метеликів , Що може відображати накопичення шкідливих мутацій протягом декількох поколінь.

Нашим новітнім дослідженням в Фукусімі пішов на користь більш досконалий аналіз отриманих тваринами радіаційних доз . У своїй новій роботі ми об'єдналися з радіоекологами для реконструкції доз, отриманих приблизно 7000 птахів. Виявлені нами паралелі між Чорнобилем і Фукусімою представляють вагомі докази того, що радіація є вихідною причиною ефектів, які ми спостерігали в обох місцях.

Деякі члени спільноти регулювання радіації не відразу визнали те, як ядерні аварії завдали шкоди дикій природі. Наприклад, спонсорований ООН Чорнобильський форум підтримав ідею про те, що аварія надала позитивний вплив на живі організми в зоні відчуження через відсутність людської діяльності. більш новий звіт Наукового комітету ООН з впливу атомної радіації прогнозує мінімальні наслідки для тваринного і рослинного світу біоти регіону Фукусіми.

На жаль, ці офіційні оцінки значною мірою ґрунтувалися на прогнозах згідно теоретичних моделей, а не на безпосередніх емпіричних спостереженнях за що живуть в цих регіонах рослинами і тваринами. Завдяки нашим дослідженням і дослідженням інших вчених нині відомо, що тварини, які живуть в повному діапазоні стресів в природі, набагато більш чутливі до впливу радіації, ніж вважалося раніше. Хоча польовим дослідженням іноді не вистачає керованого середовища, необхідної для проведення точних наукових дослідів, вони компенсують це більш реалістичним описом природних процесів.

Зроблений нами акцент на документуванні впливу радіації в «природних» умовах за допомогою диких організмів забезпечив безліч відкриттів, які допоможуть нам підготуватися до Наступного ядерної аварії або ядерного теракту . Ця інформація абсолютно необхідно, якщо ми маємо захищати навколишнє середовище не тільки для людини, але і для живих організмів і роботи екосистем, які підтримують все життя на цій планеті.

В даний час в світі працює понад 400 ядерних реакторів, 65 нових будуються, а ще 165 замовлені або заплановані. Всі діючі атомні електростанції генерують значну кількість ядерних відходів, які потрібно буде зберігати ще тисячі років. З урахуванням цього, а також ймовірності аварій або ядерного тероризму в майбутньому важливо, щоб вчені дізналися якомога більше про вплив цих забруднюючих речовин в навколишнє середовище, як з метою ліквідації наслідків майбутніх інцидентів, так і з метою підкріпленої фактами оцінки ризиків і розробки енергетичної політики .

Тімоті А. Муссо - професор біологічних наук в Університеті Південної Кароліни.

Ця стаття була вперше опублікована на The Conversation .