حیات در منطقه ممنوعه چرنوبیل و بیکینی
بشر در سال های گذشته بلافاصله پس از انفجار بمب های هسته ای یا خرابی نیروگاه های اتمی، شاهد ویرانی های ناشی از نیروهای هسته ای بوده است؛ اما بازدید از نقاطی مانند منطقه ممنوعه چرنوبیل و بیکینی آتول می تواند محققان را با آسیب های بلندمدت پرتوهای رادیواکتیو در طبیعت و حیات وحش بیشتر آشنا کند و به آنها نشان دهد که اگر کشوری تصمیم به فشردن دکمه قرمز بگیرد، چه عواقبی در انتظار جهان خواهد بود.
در این مقاله شما می توانید با پاسخ این سوال آشنا شوید که آیا منطقه ممنوعه چرنوبیل و بیکینی آتول که به خاطر انفجارهای هسته ای ویران شده اند، می توانند در برابر پرتوهای رادیواکتیو و آثار مخرب آن قد علم کنند؟
یکی از بهترین مکان هایی که می توانیم برای شناخت اثرات بلندمدت آزمایش های هسته ای به آن سر بزنیم، «بیکینی آتول»، جزیره مرجانی حلقوی شکلی متعلق به جزایر مارشال در اقیانوس آرام است. ایالات متحده آمریکا در سال 1946 به منظور آغاز آزمایش های هسته ای، سکنه این جزیره را تخلیه کرد و طی 12 سال 23 بمب اتمی را در این منطقه منفجر کرد. در میان این بمب ها، بزرگترین بمب هسته ای که این کشور تاکنون آزمایش کرده هم بود؛ آزمایش بمب گداختی «کسل براوو» که قدرت تخریب آن هزار برابر بیشتر از بمب اتمی «پسر کوچک» بود که هیروشیما را ویران کرد. فکر می کنید آن جزیره مرجانی که چند دهه پیش شاهد انفجار 23 بمب هسته ای بوده، الان باید چه وضعیتی داشته باشد، خالی از سکنه، عاری از پوشش گیاهی و حیات وحش؟ اما اینطور نیست.
سال 2016، استیو پلومبی، استاد اقیانوس شناسی دانشگاه استنفورد در کالیفرنیا برای بررسی حیات آبزیان از جزیره بیکینی بازدید کرد. او پیش از این در حالی که داشت برای نوشتن کتاب خود با نام The Extreme Life Of The Sea تحقیق می کرد، به این جزیره علاقه مند شده بود. پلومبی در خلال بررسی های خود متوجه شد که می توان سن جانداران گوناگون را با اندازه گیری سطح کربن 14 مصنوعی (ایزوتوپ پرتوزای کربن) که حدود نیمه قرن بیستم به دلیل آزمایش بمب های هیدروژنی در بدن آنها ایجاد شده است، تخمین زد؛ به همین دلیل زمانی که شبکه تلویزیونی PBS برای ساخت یک مستند درباره اقیانوس آرام از او دعوت کرد به تهیه کنندگان آن گفت که می خواهد به سراغ جزیره بیکینی برود.
با وجود اینکه تصور می شد این جزیره و نواحی اطراف آن کماکان زیر گردهای مرگ خفته باشند، پلومبی و همکارانش با تنوع زیستی چشمگیری از مرجان ها، ماهی ها، کوسه ها و خرچنگ هایی روبرو شدند که در آب های این منطقه زندگی می کردند. شکی وجود نداشت که حدود 70 سال خالی از سکنه بودن این جزیره هم در گسترش حیات در قلمروی بکر آن موثر بوده است.
پلومبی می گوید: «اگر نگاهی به گزارش ها و بررسی ها بیندازید، می بینید که از همان ابتدا امیدوار بودیم شاهد بهبود شرایط طبیعی و بازگشت حیاط به این منطقه باشیم؛ اما در مورد گستردگی و تنوع حیات در آن هیچ ایده ای نداشتیم.» مشاهدات او و تیم همراهش حاکی از این بود که همه چیز طبیعی است و نشانه ای از جهش ژنتیکی در جانوران و گیاهان منطقه دیده نمی شود. پلومبی می گوید: «با موارد عجیب متعددی روبرو می شدیم؛ برای نمونه نارگیل هایی هم اندازه کدو سبز و شبیه به آن از شاخه درخت ها آویزان بودند؛ اما چطور می توانیم این میوه ها را با پرتوهای رادیواکتیو مرتبط بدانیم؟ به این سادگی امکان ندارد.»
بازگشت به شهر ارواح
محققان اوکراینی هم موفق شده اند نمونه های شگفت انگیز دیگری را از سر برآوردن حیات از خاکستر هسته ای که منطقه اطراف چرنوبیل را فرا گرفته است، نشان بدهند. در اولین ساعت های صبح 26 آوریل 1986 راکتور شماره چهار نیروگاه چرنوبیل منفجر شد و آتش سوزی گسترده ای در آن به راه افتاد. این فاجعه نتیجه ترکیبی مرگبار از اشتباهات مهندسی و خطای انسانی بود. مواد رادیواکتیوی که در خلال این انفجار و آتش سوزی ده روزه پس از آن در منطقه منتشر شد، تقریباً 400 برابر بیشتر از ترکیبات رادیواکتیوی بود که هیروشیما و ناگازاکی را آلوده کرده بودند. در نهایت دولت اتحاد جماهیر شوروی با تاخیر فراوان، حدود 350 هزار نفر از ساکنان منطقه ای به وسعت 4200 کیلومتر مربع را تخلیه کرد و «منطقه ممنوعه چرنوبیل» شکل گرفت که در سطح چهار آلودگی رادیواکتیو قرار دارد.
تیموتی موسو، زیست شناس دانشگاه کارولینای جنوبی می گوید: «هیچکدام از ما نمی دانیم بلافاصله پس از انفجار چرنوبیل چه اتفاقی افتاد؛ تنها چیزی که می توانیم حدس بزنیم از میان رفتن همه جانداران تا کیلومترها دورتر است که شامل گیاهان، پستانداران و حتی حشرات می شود.»
حیات در منطقه ممنوعه
پس از انفجار چرنوبیل، محققان متعددی به امید بازگشت حیات به این منطقه دارند آن را با دقت رصد می کنند. یکی از آنها جیم اسمیت، کارشناس محیط زیست در دانشگاه پورتسموث انگلستان است که با محققانی از بلاروس برای بررسی شرایط پستاندارانی مانند گراز (خوک وحشی)، واپیتی (الک) و گرگ هایی که به منطقه ممنوعه آورده شده اند و چندین نسل است که ساکن آن هستند، همکاری کرده است. او می گوید: «عجیب است؛ اما به نظر می رسد جمعیت پستانداران چه از نظر تعداد و چه از نظر تنوع گونه ها به تعادل رسیده باشند.» اسمیت توضیح می دهد که سطح آلودگی در بخش های گوناگون این منطقه گسترده بسیار متفاوت است. به عنوان مثال سطح آلودگی به مواد رادیواکتیو در حدود یک درصد از مساحت منطقه که شامل ناحیه بد نام جنگل سرخ هم می شود، بسیار بالا و غیر قابل اندازه گیری است؛ اما مناطقی هم وجود دارند که در آنها شرایط به مراتب بهتر است. بررسی های اسمیت و همکارانش در مناطقی با بالاترین سطح رادیواکتیو نشان می دهد که کاهشی در جمعیت پستانداران بزرگ (به استثنای گرگ ها) در مقایسه با مناطق حفاظت شده اطراف که در معرض تشعشع رادیواکتیو نبوده اند، دیده نمی شود.
آیا زندگی حیات وحش در این مناطق به آن معنی است که طبیعت توانسته به سرعت خود را بازسازی کند؟ پلومبی درباره جزیره بیکینی می گوید: «اینطور نیست! در حالی که همه چیز عادی به نظر می رسد؛ تهدیدی جدی در منطقه وجود دارد. در سال های ابتدایی دهه 1970 تعدادی از ساکنان پیشین بیکینی آتول به این جزیره بازگشتند، اما چند سال بعد به دلیل سطح بالای پرتوهای رادیواکتیو ناچار به تخلیه این منطقه شدند. اگر جرات می کردید و رد سیگنال های رادیواکتیوی را که مرتباً قوی تر می شدند می گرفتید، به چاه آب به شدت آلوده ای می رسیدید که آب شیرین جزیره را تامین می کرد.»
مطالعاتی که سال 2016 انجام شد و سطح پرتوهای رادیواکتیو را در جزایر مارشال از جمله بیکینی آتول مجدداً مورد بررسی قرار داد، نشان می داد که سطح آلودگی در این جزایر از حد انتظار بالاتر است؛ اگرچه در جزایر دیگر به نظر می رسد که آلودگی از بین رفته است. محققان به این نتیجه رسیدند که بهتر است سکونت پذیر بودن جزایر را با اندازه گیری سطح رادیواکتیو مواد غذایی کشت شده در آنها بررسی کنند. پلومبی می گوید: «هر روز با شواهدی روبرو می شدیم که به ما نشان می دادند مشکلی جدی در منطقه وجود دارد. یکی از آنها جزیره ای بود که در نقشه سال 1935 وجود داشت و حالا ما روی آن در عمق چهل و نه متری آب لنگر انداخته بودیم.»
کدام بهتر است، حشره یا گرگ؟
داستان چرنوبیل و فاجعه هسته ای آن باید به مراتب پیچیده تر باشد. موسو به این نکته اشاره می کند که برای حیات وحش، حضور انسان می تواند خطرناک تر از دوز بالای پرتوهای هسته ای باشد. بشر می تواند طی فرآیند شهرنشینی، شکار یا زراعت زیستگاه جانوران بسیاری را تحت الشعاع قرار دهد و حتی آن را از بین ببرد. به همین دلیل است که تیم او به سراغ جوندگان کوچک، حشرات، پرندگان و درخت ها رفتند که کمتر از دیگر جانداران تحت تاثیر حضور داشتن یا نداشتن انسان در محیط زیست خود قرار می گیرند. او معتقد است با بررسی این چهار گروه، بهتر می توان به عوارض ناشی از آلودگی هسته ای در محیط پی برد.
موسو و همکارانش طی بررسی های خود با کاهش جمعیت و آسیب های متعددی مواجه شدند که می توانست نتیجه سطح بالای مواد رادیواکتیو در منطقه باشد. به عنوان مثال این تیم گسترش چشمگیر «آب مروارید» و حجم کوچکتر مغز را در پرندگان و پستانداران کوچک ساکن منطقه ممنوعه چرنوبیل گزارش کرد. بررسی های آنها در مناطقی با بالاترین سطح رادیواکتیو نشان می داد حدود 40 درصد از پرندگان طی بعضی از سال ها عقیم بوده اند. با وجود نتایج بدست آمده بوسیله تیم اسمیت، موسو و همکارانش شاهد کاهش جمعیت حشرات، پرندگان و پستانداران در مناطقی با سطح رادیواکتیو بالا بودند؛ علاوه بر این درخت های کاج در این مناطق رشد کندتری داشتند. نکته جالب توجه دیگر ضخامت بیشتر برگ های زردی بود که به دلیل حضور تعداد کمتری از باکتری ها و قارچ های تجزیه کننده بدون تغییر باقی مانده بودند. این میکرو ارگانیسم ها نقش مهمی در شکستن مواد آلی و آزاد کردن کربن و نیتروژن موجود در آنها ایفا می کنند. همانطور که انتظار دارید روند تجزیه در جنگل سرخ با وجود اینکه بیش از 30 سال از ویرانی آن بوسیله فاجعه چرنوبیل می گذرد، بسیار کند است.
امید برای بشر
چطور می توانیم این نتایج را به انسان ها و سلامتی آنها در مناطق آلوده ربط بدهیم؟ محققان می گویند هر قدر جانداری پیچیده تر باشد، در برابر مواد رادیواکتیو آسیب پذیرتر خواهد بود و می دانیم که ما موجودات پیچیده ای هستیم. البته دلیل اصلی اینکه مناطقی مانند جزیره بیکینی و مساحت بسیار بزرگی در اطراف چرنوبیل غیر قابل سکونت هستند، تفاوت های فیزیولوژیکی میان ما و دیگر جانداران نیست، بلکه آستانه خطر بسیار پایین تری است که در مقایسه با حیات وحش برای انسان ها تعریف شده است. اسمیت می گوید: «این آستانه بیشتر مبنای سیاسی و جامعه شناختی دارد تا اینکه پایه علمی داشته باشد. به نظر می رسد خطر آلودگی در بسیاری از مناطق اطراف چرنوبیل چندان بالا نیست. جانداران به جهش عادت دارند؛ تغییر بخشی از فرآیند حیات در آنها است.»
محققان شاید بتوانند عواقب قرار گرفتن در معرض دوز بالایی از رادیواکتیو را تشریح کنند، اما توضیح اینکه اگر سال ها فرد در معرض رادیواکتیو با دوز پایین قرار بگیرد چه اتفاقی برای او می افتد، چندان ساده نیست. یکی از شناخته شده ترین راه هایی که بشر برای بررسی رابطه میان در معرض مواد رادیواکتیو بودن با شیوع سرطان انتخاب کرده، «مطالعه طول عمر» یا به اختصار LSS نام دارد. در این مطالعه از سال 1950 تاکنون زندگی 94 هزار نفر از نجات یافتگان بمباران اتمی در هیروشیما و ناگازاکی و فرزندان آنها در کنار 27 هزار نفر از کسانی که در معرض رادیواکتیو قرار نداشتند، مورد بررسی قرار گرفته است. اسمیت می گوید: «عوارض ناشی از رادیواکتیو روی انسان ها بسیار کمتر از چیزی است که بیشتر مردم انتظار دارند.» اما موسو چندان با اسمیت موافق نیست؛ او معتقد است فاکتورهای متفاوت از ابتلا به سرطان مانند بررسی جمعیت مبتلا به آب مروارید، اندازه دور سر و پراکندگی اختلالات ایمنی شناختی می توانند واقعیت مشکلات را بهتر آشکار کنند.
پلومبی معتقد است به کمک اطلاعاتی که از جزیره بیکینی بدست خواهد آورد، می تواند شکاف موجود بین داده های حاصل از بررسی های انجام شده را پُر کند. او تصمیم دارد برای تعیین نرخ جهش ژنتیکی به سراغ مرجان ها که عمری طولانی دارند و خرچنگ ها که آلوده ترین منبع غذایی منطقه یعنی نارگیل ها را می خورند، برود تا بتواند اثر «در معرض دوز پایین رادیواکتیو بودن» را روی ژنوم جانداران بررسی کند. همزمان با او، موسو به کمک ابزارهای گوناگون مطالعه مولکولی، به بررسی ژنوم افرادی خواهد پرداخت که در معرض پرتوهای هسته ای چرنوبیل قرار گرفته اند.
سلاح های هسته ای جدید
ترسیم تصویری از جهان در زمانی که درگیر جنگ هسته ای میان قدرت های گوناگون شود، کار ساده ای نیست. محققان همگی متفق القول می گویند که بیشترین خرابی ها در همان لحظات اولیه فرو ریختن بمب ها رخ می دهد. آنها به مستندات ویرانی هیروشیما و ناگازاکی رجوع می کنند که طی بمباران هسته ای به ترتیب 135 هزار و 70 هزار قربانی داشتند. حدود نیمی از این انسان ها جان خود را در ساعات اولیه انفجار بمب از دست دادند و نیمی دیگر پس از پشت سر گذاشتن هفته ها و حتی ماه های هولناک قربانی شدند.
محققان درباره سلاح های هسته ای جدید و قدرت مافوق تصور آنها هشدار می دهند. موسو می گوید: «بمب های اتمی ای که هیروشیما و ناگازاکی را ویران کردند، در برابر سلاح های امروزی بیشتر شبیه به بمب های بند انگشتی هستند. قدرت بمب های اتمی مدرن هزار برابر بیشتر از این بمب ها است و واکنش هایی که آنها را فعال می کنند، به مراتب موثرتر خواهند بود.»
محققان می گویند آلودگی های آتی ناشی از بمباران هسته ای به تعداد بمب های استفاده شده، بزرگی آنها و «بارش هسته ای» پس از انفجار بستگی دارد. سال 1983، اختر فیزیکدانی به نام کارل ساگان، فرضیه «زمستان هسته ای» را مطرح کرد. او می گفت که انفجارهای هسته ای گسترده می تواند به بارش وسیع خاکستر هسته ای و پخش شدن ذراتی در جو زمین منجر شود که به سادگی می توانند پرتوهای خورشید را سد کنند و به وقوع زمستان هسته ای منجر شوند.
آلن رُبُک، متخصص محیط زیست در دانشگاه راتگرز با استفاده از روش های معمول در شناخت اثرات بلندمدت تغییرات آب و هوایی بر زمین، عواقب ناشی از جنگ های هسته ای منطقه ای را بررسی کرده است. او معتقد است چنین جنگی می تواند به کاهش شَدید محصولات زراعی، کاهش دمای هوا و میزان بارندگی و افزاشی پرتوهای فرابنفش که ناشی از تخریب بیشتر لایه ازون است، منجر شود. موسو می گوید: «تغییرات آب و هوایی دیگر تنها پدیده ای نیست که ذهن همه ما را به خود مشغول کرده باشد.»
چرا هیروشیما و ناگازاکی مسکونی است؛ اما چرنوبیل نه؟
امروزه هیروشیما و ناگازاکی شهرهای زنده ای هستند که 1.6 میلیون نفر سکنه دارند و دیگر نشانی از آثار پرتوهای رادیواکتیو در آنها دیده نمی شود؛ این در حالی است که محققان می گویند مناطق اطراف چونوبیل تا شعاع 10 کیلومتری، از لحظه انفجار راکتور شماره 4 آن برای صدها یا هزاران سال غیر قابل سکونت باقی خواهند ماند. راز این تفاوت چیست؟
دلیل اصلی این تفاوت فاحش در ارتفاع انفجارهای هسته ای است. پسر کوچک و مرد چاق در ارتفاعی بین 450 تا 600 متری زمین به ترتیب بر فراز هیروشیما و ناگازاکی منفجر شده و باعث شدند مواد رادیواکتیو به سادگی در فضا پخش شود؛ اما فاجعه چرنوبیل روی زمین اتفاق افتاد. تفاوت دیگر این دو با انفجار چرنوبیل در بازده شکافت هسته ای بود. محققان احتمال می دهند تنها یک درصد از اورانیوم حمل شده بوسیله پسر کوچک و پلوتونیم موجود در مرد چاق (چیزی حدود 0.9 کیلوگرم) منفجر شده باشد، این در حالی است که در فاجعه چرنوبیل حدود 190 تن سوخت هسته ای سوخته و در فضا منتشر شده است.
تنها پدیده مشابه به انفجار چرنوبیل، ذوب شدگی جزئی راکتورهای نیروگاه دای ایچی در فوکوشیمای ژاپن است که محدوده ای به شعاع 20 کیلومتر در اطراف آن، منطقه ممنوع اعلام شده و با گذشت هفت سال از وقوع آن، سطح بالایی از تشعشعات رادیواکتیو را نشان می دهد.
منابع
مقاله علمی و آموزشی «حیات در منطقه ممنوعه چرنوبیل و بیکینی»، نتیجه ی تحقیق و پژوهش، گردآوری، ترجمه و نگارش هیئت تحریریه پورتال یو سی (شما می توانید) می باشد. در این راستا مقاله محبوبه عمیدی در مجله دانستنیها، به عنوان منبع اصلی مورد استفاده قرار گرفته است.
