В первый раз, когда Тим Муссо отправился считать птиц в Фукусиме, Япония, уровни радиации в регионах, которые он посетил, были в 1000 раз выше нормального фона. Это был июль 2011 года, через четыре месяца после землетрясения в Тохоку и последующего частичного обвала атомной электростанции Фукусима-Дайичи, и страна все еще оправлялась от огромного ущерба, нанесенного инфраструктуре. Тем не менее, когда Муссо и его исследовательский партнер арендовали автомобиль и приехали из Токио, они встретили небольшое сопротивление на дороге.
Связанный контент
- История настоящей канарейки в угольной шахте
- Калифорнийцы скоро купаются в воде, облученной Фукусимой
- Воздействие излучения Фукусимы на здоровье было не таким уж плохим
«Я знал, что нам нужно туда добраться и как можно лучше запечатлеть ранние последствия [радиоактивного загрязнения], которых никто в действительности не искал», - вспоминает он, подумав, увидев новости о катастрофе на Фукусиме. «В конечном итоге мы поняли, что наш лучший возможный подход в этот первый год - просто начать подсчет птиц».
Теперь, после четырех лет исследования популяций птиц в 400 местах вокруг Фукусимы-Дайичи, Муссо и его команда собрали мрачный портрет воздействия стихийного бедствия на местную дикую природу, используя популяции птиц в качестве модельной системы. Несмотря на то, что радиоактивность снизилась по всему региону, их данные показывают, что виды и численность птиц резко сокращаются, и ситуация ухудшается с каждым годом.
«Сначала только несколько видов показали значительные признаки воздействия радиации», - говорит Муссо. «Теперь, если вы спуститесь по крутому повороту, может быть, на пять или десять километров [от безопасной зоны] до места, где намного, намного жарче, будет совершенно тихо. Вы увидите одну или две птицы, если вам повезет.
Команда Муссо провела в общей сложности почти 2400 подсчетов птиц и собрала данные по 57 видам, каждый из которых продемонстрировал особую чувствительность к фоновому излучению. Тридцать видов показали сокращение популяции в течение периода исследования, сообщается в мартовском выпуске журнала Ornithology . Среди них обитающие птицы, такие как ворона-червь и евразийский воробей, продемонстрировали более высокую восприимчивость, чем мигрирующие виды, которые появились в регионе лишь через несколько недель после частичного расплавления в начале марта.
Атомные аварии редки в истории человечества, поэтому у нас очень мало данных о прямом воздействии такого излучения на дикую природу. Муссо провел последние 15 лет, проводя сравнения ядерных событий, чтобы помочь в создании нашей базы знаний и заполнении пробелов. Например, хотя нет официальных опубликованных данных о раннем воздействии чернобыльской катастрофы на дикую природу, в последние годы была проделана большая работа по оценке экосистемы Чернобыля после аварии, от местных птиц до лесных грибов.
Когда Муссо вернулся в Фукусиму в 2012 году, он начал отлавливать птиц в облученных зонах с пятнами белоснежных перьев. Это был знакомый признак: «Когда я впервые приехал в Чернобыль в 2000 году, чтобы собрать птиц, 20 процентов птиц [мы поймали] на одной особо загрязненной ферме, там и там были небольшие пятна белых перьев - некоторые большие, некоторые маленькие, иногда по шаблону, а иногда просто нерегулярно ».
Его команда считает, что эти белые пятна являются результатом вызванного радиацией окислительного стресса, который истощает запасы антиоксидантов, которые контролируют окрашивание их перьев и других частей тела. В Чернобыле участки с высокой частотой совпадают с другими известными симптомами радиационного облучения, включая катаракту, опухоли, асимметрию, нарушения развития, снижение фертильности и меньший размер мозга.
К 2013 году у птиц, которых Муссо считал на Фукусиме, были белые пятна, достаточно большие, чтобы их можно было увидеть в бинокль.
Представленный вместе, Муссо считает, что такие наборы данных по Чернобылю и Фукусиме могли бы дать существенные доказательства длительного кумулятивного воздействия радиации на дикую природу на разных этапах после ядерной катастрофы. Но другие эксперты по-разному относятся к имеющейся информации.
«Я не убежден в гипотезе о окислительном стрессе, о полной остановке», - говорит Джим Смит, редактор и ведущий автор книги « Чернобыль: катастрофы и последствия», а также эксперт по загрязнению в наземных и водных экосистемах. «Уровни радиации в Фукусиме и Чернобыле в настоящее время являются низкими дозами, и антиоксидантная способность клетки намного больше, чем окислительная способность радиации на этих уровнях», - говорит он. Это будет означать, что пятна белых перьев - и, возможно, общее снижение численности птиц - вызваны чем-то другим, кроме радиации.
Птичьи перья часто меняют цвет как побочный продукт старения, так же, как цвет наших волос меняется с возрастом. Они также заменяются в циклах линьки несколько раз в год, и им каждый раз требуются новые дозы меланина для сохранения их пигмента. Согласно эволюционному орнитологу Йельского университета Ричарду Пруму, это открывает путь для регулярного появления пигментных мутаций, независимо от того, живет ли птица в радиационной зоне или нет.
«Это немного похоже на починку автомобиля: проблема может быть очевидной, но есть много движущихся частей», - говорит Прум, который изучает эволюцию окраски птичьего оперения. «Стресс меланина может проявляться одинаково - например, белые перья - при различных обстоятельствах, и причины этого могут быть самыми разными. Только этой зимой я видел, как четыре вида животных с аномальной белой пигментацией посетили мою кормушку дома, но меня не слишком беспокоит уровень радиации в Нью-Хейвене ».
Дикие кабаны - лишь некоторые из животных, которые, кажется, процветают в Чернобыльской зоне отчуждения. (ВАСИЛИЙ ФЕДОСЕНКО / Reuters / Corbis) Прум говорит, что он слышал, что экосистема в Чернобыле неплохо себя зарекомендовала - мнение, отстаиваемое критиками Муссо. Вернувшись в Портсмутский университет в Великобритании, Смит в основном занимается изучением водных беспозвоночных, и в некоторых наиболее загрязненных озерах Чернобыля он фактически наблюдал повышенный уровень биоразнообразия после аварии.
«Многие литературные исследования на животных затрудняют различие между ранними эффектами высоких доз вскоре после аварии и более поздними эффектами более низких последующих доз», - говорит Смит. «Кроме того, некоторые из них не учитывают должного воздействия экосистем на удаление людей».
Еще в 2000 году Роберт Бейкер и Рон Чессер из Техасского технического университета опубликовали статью, характеризующую Чернобыль как заповедник дикой природы, созданный благодаря отсутствию людей с момента аварии. Оба ученых утверждают, что в долгосрочной перспективе радиационное воздействие на биоразнообразие и численность видов в Чернобыле и Фукусиме не оказывает негативного воздействия.
«Несмотря на все наши усилия, полевых исследований после аварии недостаточно, чтобы дать нам ясную картину», - говорит Чессер. «Они не предлагают хорошего контроля, потому что мы не работаем с данными до аварии». Чессер полагает, что физиологические отклонения, подобные тем, которые наблюдал Муссо, не являются окончательными результатами хронического облучения. Вместо этого они отражают другие источники окислительного стресса, включая репродукцию, иммунный ответ на инфекцию и заболевание и напряженную физическую активность, такую как миграция.
«Все свидетельства, на которых я вырос и прочитал за последние 60 лет, говорят мне, что [выводы Муссо], вероятно, ошибочны», - говорит Чессер, объясняя, почему он оспаривает излучение, поскольку причина, по которой птица снижается в Японии. «Я не собираюсь оскорблять кого-либо, но если ваши показания действительно не соответствуют норме, вам лучше иметь некоторые экстраординарные данные, подтверждающие это».
Муссо признает, что его методы исследования отличаются от методов «радиационных биологов старой школы», работа которых, как правило, измеряет реакцию на радиацию на основании показаний счетчика Гейгера для отдельных животных. Не заботясь о точных уровнях радиоактивности, как Муссо говорит, что он не заботится, понятно трепетает некоторые перья.
«Мы строго руководствуемся измерениями экологической и эволюционной реакции», - говорит Муссо. «Наше необычное свидетельство касается этих переписей, этих массово тиражированных бионических инвентаризаций в масштабе ландшафта и в обоих местах, и ни одна из этих других групп этого не сделала никаким строгим образом.
«Данные не анекдотичны, они реальны и точны», - добавляет он. «Они воспроизводятся в пространстве и времени. То, как вы их интерпретируете, можно понять, и, безусловно, необходимо провести гораздо больше экспериментов, чтобы лучше оценить механизм, связанный с этим снижением ». Со своей стороны, команда Муссо надеется затем понять, почему в их данных появляются разные виды птиц. продемонстрировать различные уровни радиоактивной чувствительности. На следующей неделе они снова отправляются в Чернобыль, а в июле возвращаются в Фукусиму.
Обновление 5/1: принадлежность Джеймса Смита была исправлена; он профессор в Портсмутском университете.
