FYI.

This story is over 5 years old.

Техника

Вот что радиация делает с дикой природой спустя 30 лет после Чернобыля

Многие животные и растения содержат в себе так много радиации, что они до сих пор опасны для человека.
27.4.16

Крупнейшая ядерная катастрофа в истории произошла 30 лет назад на Чернобыльской атомной электростанции в бывшем СССР. Расплавление, взрывы и ядерный пожар, горевший 10 дней, стали причиной выброса огромного количества радиоактивного излучения в атмосферу и загрязнили огромные территории Европы и Евразии. Международное агентство по атомной энергии предполагает, что Чернобыль выбросил в атмосферу в 400 раз больше радиоактивного излучения, чем бомба, сброшенная на Хиросиму в 1945 году.

Реклама

Радиоактивный цезий из Чернобыля до сих пор можно обнаружить в некоторых продуктах питания. А в некоторых районах центральной, восточной и северной Европы многие животные, растения и грибы до сих пор содержат столько радиоактивного излучения, что потребление их человеком небезопасно.

Первая атомная бомба взорвалась в Аламогордо (Нью-Мексико) более 70 лет назад. С тех пор было испытано более 2000 атомных бомб, выбрасывавших в атмосферу радиоактивные вещества. И на ядерных объектах произошло свыше 200 небольших и крупных несчастных случаев. Однако эксперты и правозащитные группы до сих пор яростно спорят о последствиях радиоактивного излучения для здоровья и окружающей среды.

Тем не менее, за последнее десятилетие биологи значительно продвинулись в документировании воздействия радиоактивного излучения на растения, животных и микроорганизмы. Мы с коллегами проанализировали это воздействие в Чернобыле, Фукусиме и естественно радиоактивных регионах планеты.

Наши исследования обеспечивают новый глубинный анализ последствий хронического воздействия ионизирующего излучения в низких дозах в течение нескольких поколений. Важнее всего то, что мы обнаружили, что отдельные организмы страдают от радиации целым рядом способов. Совокупный эффект этих повреждений приводит к снижению размеров популяций и снижению биоразнообразия в зонах высокой радиации.

Обширное воздействие в Чернобыле

Воздействие радиации привело к генетическим повреждениям и повысило частоту мутаций у многих организмов в Чернобыльском регионе. На данный момент мы нашли мало убедительных доказательств тому, что многие организмы в нём якобы эволюционируют в сторону большей устойчивости к радиации.

Реклама

Эволюционная история организмов может играть значительную роль в определении того, насколько они уязвимы для радиации. Согласно нашим исследованиям, наибольшей вероятностью демонстрации сокращения популяций в Чернобыле обладают, в частности, виды, в прошлом демонстрировавшие высокие уровни мутаций, как-то деревенская ласточка (Hirundorustica), зелёная пересмешница (Hippolaisicterina) и черноголовая славка (Sylviaatricapilla). Наша гипотеза состоит в том, что виды обладают различной способностью к восстановлению ДНК, и это влияет как на скорость замещения ДНК, так и на восприимчивость к радиации из Чернобыля.

Подобно людям, пережившим атомные бомбы в Хиросиме и Нагасаки, птицы и млекопитающие в Чернобыле страдают катарактой глаз и уменьшением размеров мозга. Таковы непосредственные последствия воздействия ионизирующего излучения в воздухе, воде и пище. Подобно некоторым больным раком, проходящим лучевую терапию, многие птицы обладают деформированной спермой. В большинстве зон радиоактивного заражения до 40 процентов самцов птиц полностью бесплодны; в их половых путях в период спаривания нет спермы или находится совсем немного мёртвой спермы.

Опухоли, предположительно раковые, явно имеются у некоторых птиц в зонах высокой радиации. Так же обстоит дело с аномалиями развития у некоторых растений и насекомых.

Здание чернобыльского реактора № 4, заключённое в сталь и бетон для ограничения радиоактивного загрязнения. Вадим Мучкин, МАГАТЭ/Flickr, CC BY-SA

Учитывая решающие доказательства генетических повреждений и вреда для здоровья отдельных лиц, неудивительно, что популяции многих организмов в сильно загрязнённых районах значительно сократились. В Чернобыле все основные группы животных, которые мы исследовали, в более радиоактивных районах встречались в меньших количествах. Это распространяется на птиц, бабочек, стрекоз, пчёл, кузнечиков, пауков, а также крупных и мелких млекопитающих.

Реклама

Не все виды демонстрируют один и тот же сценарий сокращения. Многие виды, в том числе волки, не демонстрируют никакого воздействия радиации на плотность своей популяции. Несколько видов птиц, по-видимому, более многочисленны в более радиоактивных районах. В обоих случаях более высокая численность может являться отражением того, что у этих видов в зонах высокой радиоактивности меньше конкурентов или на них охотится меньше хищников.

Более того, огромные территории чернобыльской «зоны отчуждения» не являются сильно загрязнёнными в настоящее время и, по-видимому, обеспечивают убежище для многих видов. В одном отчёте, опубликованном в 2015 году, промысловые животные, как-то дикий кабан и лось, описывались как процветающие в чернобыльской экосистеме. Однако почти все задокументированные последствия радиации в Чернобыле и Фукусиме показали, что отдельные организмы, подвергшиеся воздействию радиации, несут серьёзный ущерб.

Карта Чернобыльского региона Украины. Обратите внимание на крайне неоднородные закономерности выделения радиоактивного излучения в регионе. Зоны высокой радиоактивности обеспечивают убежища для дикой флоры и фауны в регионе. Шестопалов, В.М., 1996. Атлас чернобыльской «зоны отчуждения». Киев: Академия Наук Украины.

Могут быть и исключения. К примеру, вещества под названием антиоксиданты могут защищать от повреждений ДНК, белков и липидов, вызываемых ионизирующим излучением. Уровни содержания антиоксидантов, присутствующие в организмах отдельных лиц, могут играть важную роль в смягчении ущерба, вызванного радиацией. Существуют доказательства того, что некоторые птицы, возможно, адаптировались к радиации, изменив способ использования антиоксидантов в своём организме.

Параллели с Фукусимой

Реклама

Недавно мы испытали свои чернобыльские исследования на правильность, повторив их в Фукусиме (Япония). Отключение электропитания и расплавление активной зоны в трёх атомных реакторах Фукусимы привели к выбросу радиоактивных веществ, количество которых было примерно в десять раз меньше, чем во время Чернобыльской катастрофы.

В целом мы обнаружили сходные сценарии снижения количества и разнообразия птиц, хотя некоторые виды более чувствительны к радиации, чем другие. Мы также обнаружили сокращение количества некоторых насекомых, к примеру, бабочек, что может отражать накопление вредоносных мутаций в течение нескольких поколений.

Нашим новейшим исследованиям в Фукусиме пошёл на пользу более совершенный анализ полученных животными радиационных доз. В своей новейшей работе мы объединились с радиоэкологами для реконструкции доз, полученных примерно 7000 птиц. Обнаруженные нами параллели между Чернобылем и Фукусимой представляют веские доказательства того, что радиация является исходной причиной эффектов, которые мы наблюдали в обоих местах.

Некоторые члены сообщества регулирования радиации не сразу признали то, как ядерные аварии нанесли вред дикой природе. К примеру, спонсируемый ООН Чернобыльский форум поддержал идею о том, что авария оказала положительное воздействие на живые организмы в зоне отчуждения ввиду отсутствия человеческой деятельности. Более новый отчёт Научного комитета ООН по воздействию атомной радиации прогнозирует минимальные последствия для животного и растительного мира биоты региона Фукусимы.

Реклама

К несчастью, эти официальные оценки в значительной мере основывались на прогнозах согласно теоретическим моделям, а не на непосредственных эмпирических наблюдениях за живущими в этих регионах растениями и животными. Благодаря нашим исследованиям и исследованиям других учёных ныне известно, что животные, живущие в полном диапазоне стрессов в природе, гораздо более чувствительны к воздействию радиации, чем считалось ранее. Хотя полевым исследованиям иногда не хватает управляемой среды, необходимой для проведения точных научных опытов, они компенсируют это более реалистичным описанием природных процессов.

Сделанный нами акцент на документировании воздействия радиации в «естественных» условиях при помощи диких организмов обеспечил множество открытий, которые помогут нам подготовиться к следующей ядерной аварии или ядерному теракту. Эта информация совершенно необходимо, если нам предстоит защищать окружающую среду не только для человека, но и для живых организмов и работы экосистем, которые поддерживают всю жизнь на этой планете.

В настоящее время в мире работает более 400 ядерных реакторов, 65 новых строятся, а ещё 165 заказаны или запланированы. Все действующие атомные электростанции генерируют значительное количество ядерных отходов, которые нужно будет хранить ещё тысячи лет. С учётом этого, а также вероятности аварий или ядерного терроризма в будущем важно, чтобы учёные узнали как можно больше о воздействии этих загрязняющих веществ в окружающей среде, как с целью ликвидации последствий будущих инцидентов, так и с целью подкреплённой фактами оценки рисков и разработки энергетической политики.

Тимоти А. Муссо – профессор биологических наук в Университете Южной Каролины.

Эта статья была впервые опубликована на The Conversation.