Radioaktywny pluton ukryty w lodowcach Europy. To efekt strasznej przeszłości
Lodowce to gigantyczne archiwa naszej planety, zapisujące w sobie ślady przeszłych wydarzeń. Naukowcy, badając próbki kriokonitu – ciemnego osadu gromadzącego się na lodowcach – odkryli coś niezwykłego. Okazało się, że stężenia izotopów plutonu, radioaktywnego pierwiastka związanego m.in. z testami broni jądrowej, są znacznie wyższe na półkuli północnej niż na południowej.
Badając próbki lodu z różnych zakątków świata, naukowcy z Instytutu Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk w Krakowie dokonali właśnie niepokojącego odkrycia. Wyniki ich pracy rzucają nowe światło na to, jak izotopy plutonu – radioaktywnego pierwiastka – odkładają się w lodowcach i jakie może mieć to konsekwencje dla nas wszystkich.
Analizy próbek ujawniają nie tylko różnice w stężeniach między półkulami, ale także wskazują na niespotykane wcześniej anomalie izotopowe, mogące mieć związek z takimi katastrofami jak upadek rosyjskiej sondy kosmicznej Mars-96.
Wyniki badań polskich naukowców zostały opublikowane w czasopiśmie Science of the Total Environment.
Próby jądrowe, awarie reaktorów
Radioaktywne pierwiastki są obecne w środowisku zarówno wskutek naturalnych procesów, jak i działalności człowieka. Sztuczne radionuklidy (odmiany pierwiastków, których jądra atomów są niestabilne i samorzutnie ulegają przemianie promieniotwórczej), takie jak pluton, trafiły do środowiska głównie podczas prób jądrowych, awarii reaktorów oraz w wyniku wypadków satelitów i sond kosmicznych zawierających radioaktywne źródła energii.
Substancje te, rozprzestrzeniane głównie przez atmosferę, kumulują się w różnych ekosystemach, w tym na lodowcach, gdzie gromadzą się w postaci ciemnych osadów zwanych kriokonitami.
Typowy dołek kriokonitowy ma nie więcej niż kilkadziesiąt centymetrów średnicy i głębokości. Na jego dnie zalega osad, który jest wynikiem nagromadzenia materii organicznej i zanieczyszczeń: radionuklidów, metali ciężkich, pestycydów, mikroplastiku bądź antybiotyków. Osad ten stanowi potencjalne zagrożenie dla ludzi i ekosystemów. Gdy lodowce topnieją, ich zawartość spływa do rzek i mórz.
Efekty? Ryzyko kumulacji radioaktywnych pierwiastków w rybach i innych organizmach wodnych. Dla lokalnych ekosystemów może to oznaczać katastrofę, a dla ludzi – poważne zagrożenie zdrowotne. Szacuje się, że do 2050 r. lodowce górskie mogą stracić nawet 50 proc. swojej obecnej masy. Wraz z nimi zniknie naturalny magazyn zanieczyszczeń, który teraz działa jak swoisty „pancerz ochronny”.
Alpy i Skandynawia zatrute plutonem
Najnowsze badania, przeprowadzone w Instytucie Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk (IFJ PAN) w Krakowie z użyciem nowatorskich metod spektrometrii masowej, pozwoliły stworzyć bazę danych dla izotopów plutonu 238, 239, 240 w lodowcach półkuli północnej i południowej.
Przeanalizowane próbki kriokonitu pochodziły z 49 lodowców w dziewięciu regionach świata, w tym z Arktyki, Alp, Himalajów i Antarktydy. Materiał był zbierany przez międzynarodowy zespół badawczy w latach 2000-2020.
Stężenia aktywności plutonu 239+240 okazały się być znacznie wyższe na półkuli północnej niż na półkuli południowej. Pluton ten pochodzi z testów broni jądrowej, których większość miała miejsce na półkuli północnej. Najwyższe stężenia plutonu w lodowcach występują w Skandynawii i Alpach.
Więcej o tym jak zmienia się nasza planeta przeczytasz na Spider's Web:
Rosyjska sonda skaziła Chile
Po raz pierwszy zaobserwowano niespotykane w wcześniej stosunki izotopów plutonu w kriokonitach lodowca Exploradores w Patagonii. Hipoteza badaczy sugeruje, że nadmiar plutonu 238 może być związany z upadkiem rosyjskiej sondy kosmicznej Mars-96, która zatonęła w oceanie w pobliżu wybrzeży Chile w 1996 r. Sonda zawierała generator z plutonem, co może tłumaczyć podwyższone stężenia tego izotopu na pobliskim lodowcu.
Obserwowane przez nas stężenia aktywności plutonu w kriokonicie są, szczególnie na półkuli północnej, rzędy wielkości wyższe niż w porostach, mchach, glebie i osadach. Jednocześnie nasze odkrycia podkreślają znaczenie kriokonitu w akumulacji zanieczyszczeń radioaktywnych, które potencjalnie mogą stanowić zagrożenie dla otaczającej fauny i flory, a jednocześnie pozwalają śledzić rozprzestrzenianie się tych zanieczyszczeń
- mówi główna autorka badania, dr hab. inż. Edyta Łokas, z Instytutu Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk w Krakowie.
System wczesnego ostrzegania
Odkrycie anomalii izotopowych plutonu w lodowcach otwiera nowe perspektywy badań nad przeszłością naszej planety. Pozwala nam lepiej zrozumieć, jak zanieczyszczenia rozprzestrzeniają się w środowisku i jakie mogą mieć długofalowe skutki. Ponadto badania te mogą pomóc w lepszym zrozumieniu procesów zachodzących w atmosferze.
Naukowcy z IFJ PAN planują kontynuować badania. Odkrycia krakowskiego zespołu mogą pomóc w lepszym monitorowaniu zanieczyszczeń na lodowcach i przewidywaniu ich wpływu na środowisko.
Dla nas wszystkich wyniki badań oznaczają konieczność pilniejszych działań w walce z globalnym ociepleniem i zanieczyszczeniem środowiska. Zamiast patrzeć na lodowce jak na dalekie od nas, nieistotne elementy krajobrazu, powinniśmy traktować je jak system wczesnego ostrzegania dla naszej planety.
