niklife-com-ua

Чернобыль и Фукусима: радиация нанесла серьезный вред дикой природе

Тимоти А. Муссо (Timothy A. Mousseau), доктор биологии, профессор Университета Южной Каролины

NM823.4558 30 лет назад на Чернобыльской АЭС в бывшем Советском союзе произошла крупнейшая в истории ядерная катастрофа. В результате расплавления активной зоны, взрывов и продолжавшегося 10 дней пожара в атмосферу были выброшены огромные количества радиоактивных веществ и загрязнены обширные территории в Европе. По оценке Международного агентства по атомной энергии, из-за аварии в атмосферу попало в 400 раз больше радиоактивных веществ, чем из-за бомбы, сброшенной на Хиросиму в 1945 году.1

Радиоактивный цезий, попавший в окружающую среду из-за чернобыльской аварии, до сих пор обнаруживается в некоторых продуктах питания. Организмы животных, растений и грибов, обитающих в некоторых районах центральной, восточной и северной Европы до сих пор содержат столько радиоактивных веществ, что небезопасны для употребления в пищу человеком.

Первая ядерная бомба взорвалась в Аламогордо (Нью-Мексико) более 70 лет назад. С тех пор было испытано более 2000 ядерных бомб, выбрасывавших в атмосферу радиоактивные вещества.3 А на ядерных объектах произошло свыше 200 небольших и крупных аварий.4 Однако эксперты и правозащитные группы до сих пор яростно спорят о последствиях радиоактивного излучения для здоровья и окружающей среды.5

Тем не менее, за последнее десятилетие биологи значительно продвинулись в изучении и документировании воздействия радиоактивного излучения на растения, животных и микроорганизмы. Мы с коллегами6 проанализировали это воздействие в Чернобыле7, Фукусиме7 и регионах с естественным радиоактивным фоном. 8

В результате исследований мы получили фундаментально новое понимание последствий хронического, в течение нескольких поколений, воздействия низких доз ионизирующего излучения. Важнее всего то, что, как мы обнаружили, радиация наносит вред отдельным организмам самыми разнообразными способами. Совокупный эффект этих повреждений приводит к сокращению размеров популяций и биоразнообразия в зонах повышенной радиации.

 

Воздействие в Чернобыле

Воздействие радиации привело к генетическим повреждениям и повысило частоту мутаций у многих организмов в Чернобыльском регионе.9 На данный момент мы нашли мало убедительных доказательств тому, что многие тамошние организмы якобы эволюционируют в сторону большей устойчивости к радиации. 10

В определении степени уязвимости организмов для радиации значительную роль может играть история их эволюции. Согласно нашим исследованиям, виды, в прошлом демонстрировавшие высокую частоту мутаций11, такие как деревенская ласточка (Hirundo rustica), зелёная пересмешница (Hippolais icterina) и черноголовая славка (Sylvia atricapilla), демонстрируют наибольшую склонность к сокращению популяций в Чернобыле.12 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 чернобыльской радиации.

Подобно людям, пережившим атомные бомбардировки в Хиросиме и Нагасаки, птицы13 и млекопитающие14 в Чернобыле страдают катарактой глаз и уменьшением размеров мозга15. Таковы непосредственные последствия воздействия ионизирующего радиации, содержащейся в воздухе, воде и пище. У многих птиц, как у некоторых онкологических больных, перенесших лучевую терапию, деформированы сперматозоиды.16 В зонах наибольшего радиоактивного загрязнения до 40 процентов самцов птиц полностью бесплодны17; в период спаривания в их половых путях отсутствуют или находится немного мертвых сперматозоидов.

У некоторых птиц в зонах повышенной радиации замечены опухоли18, предположительно раковые. Также обнаружены аномалии развития у некоторых растений19 и насекомых20.

Если принять во внимание подавляющие доказательства генетических повреждений и вреда для здоровья отдельных организмов, неудивительно, что их популяции в сильно загрязнённых районах значительно сократились. В Чернобыле все основные группы животных, которые мы исследовали, включая птиц22, бабочек, стрекоз, пчёл, кузнечиков, пауков23, а также крупных и мелких млекопитающих24, в более радиоактивных районах встречались в меньших количествах.21

Разные виды демонстрируют разный характер сокращения популяций. Многие виды, в том числе волки, не демонстрируют никакого воздействия радиации на плотность своей популяции. Несколько видов птиц демонстрируют большую численность в более радиоактивных районах. В обоих случаях более высокая численность может свидетельствовать о том, что у этих видов в зонах высокой радиоактивности меньше конкурентов или потребителей.

Более того, огромные территории чернобыльской зоны отчуждения не являются сильно загрязнёнными в настоящее время и, по-видимому, обеспечивают убежище для многих видов. В опубликованном в 2015 году отчёте утверждается, что охотничье-промысловые животные, такие как дикий кабан и лось, процветают в чернобыльской экосистеме.25 Однако почти все задокументированные последствия воздействия радиации в Чернобыле и Фукусиме обнаруживают, что радиационное излучение наносит отдельным организмам серьёзный вред. 26

Могут быть и исключения. Например, вещества под названием антиоксиданты могут защищать от вызываемых ионизирующим излучением повреждений ДНК, белков и липидов. Уровни содержания антиоксидантов в отдельных организмах могут играть важную роль в уменьшении ущерба от воздействия радиации.27 Существуют доказательства того, что некоторые птицы, возможно, адаптировались к радиации, изменив способ использования антиоксидантов в своих организмах. 28

 

Параллели с Фукусимой

Недавно мы проверили достоверность выводов своих чернобыльских исследований, повторив их в Фукусиме, где 11 марта 2011 года отключение электропитания и расплавление активной зоны на трёх атомных реакторах привели к выбросу радиоактивных веществ, количество которых было примерно в десять раз меньше, чем во время Чернобыльской катастрофы.29

В целом мы обнаружили сходные сценарии сокращения численности и разнообразия30 птиц, хотя некоторые виды31 более чувствительны к радиации, чем другие. Мы также обнаружили сокращение количества некоторых насекомых, в частности бабочек32, что может свидетельствовать о накоплении вредных мутаций33 в течение нескольких поколений.

В наших исследованиях в Фукусиме мы смогли использовать более совершенный анализ полученных животными доз радиации34. В нашей последней работе мы объединились с радиоэкологами, чтобы реконструировать дозы, полученные примерно 7000 птиц. Обнаруженные нами параллели между Чернобылем и Фукусимой представляют веские доказательства того, что радиация является исходной причиной явлений, которые мы наблюдали в обоих местах.

Некоторые организации по радиационному надзору не спешили признавать, какой вред дикой природе нанесли ядерные аварии. Например, спонсируемый ООН Чернобыльский форум поддержал идею о том, что авария оказала положительное воздействие на живые организмы в зоне отчуждения ввиду отсутствия человеческой деятельности.35 Недавний отчёт Научного комитета ООН по действию атомной радиации прогнозирует минимальные последствия для животного и растительного мира биоты региона Фукусимы.36

К сожалению, эти официальные оценки в значительной мере основывались на прогнозах, составленных по теоретическим моделям, а не на непосредственных эмпирических наблюдениях за живущими в этих регионах растениями и животными. Благодаря нашим исследованиям и исследованиям других учёных теперь известно, что животные, живущие в полном диапазоне нагрузки в естественной природной среде, гораздо более чувствительны к воздействию радиации, чем считалось ранее.37 Хотя полевым исследованиям иногда не хватает управляемых параметров, необходимых для проведения точных научных опытов, они компенсируют это более реалистичным описанием природных процессов.

Мы сделали упор на документирование воздействия радиации в «естественных» условиях при помощи диких живых организмов, что дало множество открытий, которые помогут нам подготовиться к следующей ядерной аварии38 или ядерному теракту39. Эта информация совершенно необходима, если мы хотим защитить 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, и ещё 165 планируются. Все действующие атомные электростанции производят огромное 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 действии этих загрязняющих веществ в окружающей среде, как с целью ликвидации последствий будущих инцидентов, так и для основанной на фактических данных оценки рисков и разработки энергетической политики.

 

Статья впервые опубликована в журнале The Conversation: https://theconversation.com/atchernobylandfukushimaradioactivityhasseriouslyharmedwildlife-57030

 

Библиографический список:

  1. http://www.iaea.org/inis/collection/NCLCollectionStore/_Public/28/058/28058918.pdf
  2. http://www.telegraph.co.uk/news/worldnews/europe/germany/11068298/Radioactive-wild-boar-roaming-the-forests-of-Germany.html
  3. http://www.ctbto.org/nuclear-testing/the-effects-of-nuclear-testing/general-overview-of-theeffects-of-nuclear-testing/
  4. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/risa.12587/full
  5. http://www.ianfairlie.org/wp-content/uploads/2016/03/chernobyl-report-version-1.1.pdf
  6. http://cricket.biol.sc.edu/chernobyl/Chernobyl_Research_Initiative/Management_Team.html
  7. http://dx.doi.org/doi:10.1093/jhered/esu040
  8. http://dx.doi.org/10.1111/j.1469-185X.2012.00249.x
  9. http://dx.doi.org/10.1038/srep08363
  10. http://dx.doi.org/10.1016/j.tree.2016.01.005
  11. http://dx.doi.org/10.1111/j.1420-9101.2010.02074.x
  12. http://dx.doi.org/10.1111/j.1420-9101.2010.02074.x
  13. http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0066939
  14. http://dx.doi.org/%2010.1038/srep19974
  15. http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0016862
  16. http://dx.doi.org/10.1098/rsbl.2013.0530
  17. http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0100296
  18. http://dx.doi.org/10.1016/j.mrgentox.2013.04.019
  19. http://www.bbc.com/news/science-environment-23619870
  20. http://www.smithsonianmag.com/arts-culture/chernobyls-bugs-art-and-science-life-after-nuclear-fallout-180951231/?no-ist
  21. http://dx.doi.org/10.1016/j.ecolind.2010.06.013
  22. http://dx.doi.org/10.1016/j.biocon.2011.08.009
  23. http://dx.doi.org/10.1098/rsbl.2008.0778
  24. http://dx.doi.org/10.1016/j.ecolind.2012.10.025
  25. http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2015.08.017
  26. http://dx.doi.org/10.1093/jhered/esu040
  27. http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.01.027
  28. http://dx.doi.org/10.1111/1365-2435.12283
  29. http://dx.doi.org/10.1093/jrr/rrv074
  30. http://dx.doi.org/10.1007/s10336-015-1197-2
  31. http://dx.doi.org/10.1007/s10336-015-1173-x
  32. http://dx.doi.org/10.1016/j.ecolind.2012.06.001
  33. http://dx.doi.org/10.1093/jhered/esu013
  34. http://dx.doi.org/10.1038/srep16594
  35. http://www.iaea.org/sites/default/files/chernobyl.pdf
  36. http://www.unscear.org/docs/reports/2013/13-85418_Report_2013_Annex_A.pdf
  37. http://dx.doi.org/10.1016/j.jenvrad.2012.01.013
  38. http://dx.doi.org/10.1016/j.erss.2015.12.026
  39. http://www.nuclearterror.org/index.html
Advertisements

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход / Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход / Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход / Изменить )

Google+ photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google+. Выход / Изменить )

Connecting to %s