Донная рыба у побережья Фукусимы остается радиоактивной

Надежды на возобновление рыболовства у восточного побережья Японии пока не оправдались. Через полтора года после катастрофы на АЭС Фукусима-1 был измерен уровень радиации морских обитателей у берегов Фукусимы и окрестностей.

Оказалось, что придонные обитатели сохраняют высокий уровень радиоактивного заражения, тогда как у их пелагических (живущих в толще воды или на ее поверхности) собратьев соответствующие характеристики не превышают нормы (100 Бк/кг). Кен Бесселер, автор публикации в Science, предполагает, что причиной тому радиоактивная диета этих рыб, источник которой — донные осадки. В осадках радиоактивные изотопы аккумулируются наиболее эффективно.

Прошло около полутора лет после трагедии на восточном побережье Японии, когда к природным катастрофам — цунами и землетрясению — добавилась и техногенная — разрушение реакторов атомной электростанции на Фукусиме. Радиоактивное загрязнение — это наиболее устрашающий фактор данной катастрофы, так как именно оно будет оказывать долговременный негативный эффект на жизнь населения префектуры Фукусима и окружающих областей. Чтобы оценить этот эффект и соответствующие риски, немедленно после катастрофы начался правительственный и независимый мониторинг уровня радиации как на земле, так и в океане. Он лег в основу различных оценок риска для жизни, сельского хозяйства и рыболовства этой префектуры и окружающих районов. В частности, оценивались риски рыболовства на восточном побережье Японии. Кен Бесселер (Ken Buesseler) из Океанографического института в Вудс-Хоуле (США) на страницах журнала Science публикует некоторые данные о радиоактивной зараженности рыб, пойманных в окрестностях Фукусимы. Эти данные важны, так как потребление рыбы на Фукусиме и окрестностях, как и везде в приморских регионах, весьма высоко.

В первые два месяца после катастрофы радиоактивные вещества поступали в океан в основном из атмосферы. Порожденный Фукусимой атмосферный сброс регистрировался на 1900 км в открытом океане к северо-востоку от Фукусимы. Южной границей распространения радиоактивного загрязнения служили воды течения Куросио. В последующие два месяца уровень радиоактивного сброса в океан резко снизился (упал и сам уровень радиации на Фукусиме): в июне правительственные приборы уже не регистрировали радиоактивного загрязнения, а независимые измерения американской команды на гавайском исследовательском судне Ka`imikai-o-Kanaloa (Ken O. Buesseler et al., 2012. Fukushima-derived radionuclides in the ocean and biota off Japan, PDF, 1,6 Мб) показали ненулевое, но очень низкое поступление загрязняющих изотопов в океан (см. рис. 2).

Рис. 2. Расчеты концентрации изотопов цезия в Тихом океане по данным дрейфующей поверхностной океанической станции. Расчеты проведены двумя способами: слева — поступление с атмосферными осадками, сформированными над АЭС, справа — прямая разгрузка АЭС в океан. Результаты немного различаются, но, тем не менее, дают хорошее представление о распространении радиоактивного цезия. Шкала уровня зараженности цезием обозначена цветом. Изображение из статьи Ken O. Buesseler et al. Fukushima-derived radionuclides in the ocean and biota off Japan (PDF, 1,6 Мб) // PNAS, 2012.

Основными источниками поступления радиоактивных изотопов в океан являются прямые сбросы, атмосферные осадки, подземные воды и пылевые частицы, образующиеся в результате эрозии зараженных почв. Короткоживущие изотопы, такие как изотопы йода, поступают в океан прежде всего через прямые стоки, а относительно долгоживущие — через атмосферные и почвенные источники. На Фукусиме основное внимание было сосредоточено на изотопе цезия ¹³⁷Cs, так как он является одним из главных компонентов радиоактивного загрязнения и имеет относительно длительный период полураспада (30 лет). Радиоактивный цезий поступает в основном из атмосферы, из почвенных и подземных стоков. Радиоактивные изотопы оседают на частицах осадков и скапливаются на дне (см. рис. 3). В результате наиболее чувствительной группой морских обитателей оказываются донные рыбы.

Рис. 3. Такова предложенная японскими исследователями Наохиро Йосида и Йода Канда схема круговорота радиоактивных изотопов и источники их поступления в океан. Изображение из статьи Yoshida, Kanda. Tracking the Fukushima Radionuclides // Science, 2012

Действительно, измерение радиоактивности разных экологических типов рыб показало наивысшие показатели именно у донных обитателей (рис. 4). Они в 10–50 раз больше, чем у пелагических и подповерхностных пловцов и сравнимы с таковыми для пресноводных жителей. И пресноводные, и придонные морские обитатели не менее чем в 10 раз радиоактивнее, чем определено нормой Японского законодательства.

Рис. 4. Показатели радиоактивности (Бк/кг сырого веса) цезия у рыб разных экологических групп, пойманных в районе Фукусимы. Максимальные показатели у донных рыб. Пунктирной линией показано максимально допустимое по Японскому законодательству значение радиоактивности. Изображение из дополнительных материалов к обсуждаемой статье в Science

Кен Бесселер подчеркивает, что радиационное заражение рыб не уменьшилось за год в областях, близких к Фукусиме (рис. 5). Можно было бы ожидать, что уровень зараженности окажется хотя бы ниже, чем в первые месяцы после катастрофы. Но действительность противоречит ожиданиям: уровень зараженности выше, чем в марте-апреле, и он не снижается. Это означает, что для рыб имеется постоянный источник поступления радоактивного цезия. Скорее всего, это донные осадки, в которых накапливается данный элемент. Если учесть длительный период полураспада изотопа ¹³⁷Cs, то не менее одного-двух десятилетий придонные рыбы, моллюски и другие обитатели дна будут оставаться радиоактивными существенно выше нормы. Зараженность повышена у рыб с высокой скоростью метаболизма, кроме того, выведение цезия из организма замедляется при постоянном поступлении радиоактивных изотопов в воду.

Рис. 5. Динамика радиоактивной зараженности придонных рыб, пойманных в разных районах восточного побережья Японии. Видно, что уровень радиоактивного заражения практически не уменьшается. Изображение из обсуждаемой статьи в Science

Сейчас, к сожалению, уже накоплен порядочный материал по радиоактивному заражению океанических обитателей после утечек и катастроф на различных технологических гигантах. И данные по Фукусиме только подтверждают известный и печальный факт: живые организмы — и растения, и животные — являются эффективными аккумуляторами радиации. Есть что сравнивать и известно, чего ожидать. Мониторинг последствий аварии лишь напомнил о существующих рисках, не обнадежив ни на йоту жителей планеты.