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生命は放射能環境で生き残ることができますか?

2018 年の初め、世界終末時計は世界滅亡まで 2 分進みました。これは、米国とソビエト連邦が水爆の実験を行った 1953 年以来の最も近い時間です。

原子科学者紀要 米国と北朝鮮、パキスタンとインドの間の紛争、またはその他の危機的状況に起因するかどうかにかかわらず、核戦争の可能性についての懸念が高まっているため、時計を進めることを選択しました.

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過去には、核爆弾や発電所の故障を通じて、放射線の直接的な影響を見てきました。進取の気性に富んだ科学者は、このような放射性サイトを訪問することで、環境に対する放射線の長期的な影響を知ることができます。そのため、誰かが大きな赤いボタンを押した場合に何を期待できるかがわかります。

原子力への移行

いくつかの手がかりを提供する可能性のある場所の 1 つは、マーシャル諸島にあるリング状のサンゴ礁であるビキニ環礁です。 1946 年、米国はビキニの住民を避難させ、その後 12 年間かけて 23 発の核爆弾を爆発させ、核兵器の威力をテストしました。その中には、広島を壊滅させたものの 1,000 倍の威力を持ち、米国がこれまでに爆発させた最大の核兵器であったものも含まれていました。あなたは、今日まで生命がまったくない場所だと思うかもしれません.

しかし 2016 年、カリフォルニア州スタンフォード大学の海洋科学教授であるスティーブ パルンビは、海洋生物を記録するためにビキニを訪れました。彼が最初にビキニに興味を持ったのは、著書 The Extreme Life Of The Sea を調べているときでした。 .彼は、生物の年齢は、前世紀半ばの水爆実験によって引き起こされた人工的な炭素 14 レベルを測定することによって決定できることを知りました。彼がアメリカのテレビ局 PBS から The Big Pacific というドキュメンタリー シリーズに招待されたとき、 、彼はプロデューサーにビキニ環礁に行きたいと言った.

不毛の地ではなく、サンゴ、魚、サメ、カニなどの多様な種が環礁の水域で繁栄していることを発見しました。間違いなく、70 年以上にわたって人間が完全に不在だったことが、野生生物が繁栄できる平穏な領域を作り出すのに役立ってきました。

「レポートとヒントを見始めたとき、私たちはある程度の回復が見られると期待していました.そして、彼のチームの観察によると、生物は非常に正常に見え、明らかな突然変異の特徴はありませんでした. 「そこには奇妙なものがたくさんあります。木の上のズッキーニ [ズッキーニ] の大きさと形のココナッツなどです」と彼は言います。 「しかし、これらのことを本当に放射線に当てはめることができますか?それほど明確ではありません。」

ウクライナは、放射線被ばく後に生命が回復する驚くべき方法の別の例を提供します。 1986 年 4 月 26 日早朝、チェルノブイリ原子力発電所の 4 号機が、エンジニアリングの不具合と人的ミスの致命的な組み合わせにより爆発しました。チェルノブイリ原子力災害は、爆発とそれに続く 10 日間続いた火災の間に、広島と長崎の原爆によって放出された放射性物質を合わせた量の約 400 倍の放射性物質を大気中に放出しました。最終的に、当局はこの地域から約 330,000 人を避難させ、現在約 4,200 km をカバーするいわゆるチェルノブイリ立入禁止区域を設定しました。

「チェルノブイリ事故の直後に何が起こったのかについては、木から哺乳類、昆虫に至るまで、何マイルにもわたってすべてが一掃されたという事実を除けば、あまりよくわかっていません」とティモシー・ムソー教授は言います。サウスカロライナ大学の生物学者

回復への道

それから数十年、研究者たちはこの地域の回復の兆しを注意深く観察してきました。ポーツマス大学の環境科学者であるジム・スミス教授は、ベラルーシの科学者と協力して、イノシシ、ヘラジカ、オオカミなど、この地域に生息する哺乳類の一部を監視しています。驚いたことに、個体数は豊かさと多様性の両方の点で回復したようだ、と彼は言います。スミス氏が説明するように、ゾーン内の汚染は一様ではありません。この地域の約 1% は、チャート外の放射線レベルを持つ悪名高い赤い森のような地域で構成されていますが、他の場所でははるかに低いレベルが存在します。しかし、ホットスポットでさえ、彼と彼の協力者は、放射能のない近くの自然保護区と比較して、大型哺乳類 (オオカミを除く) の個体数が減少していないことを確認しました.

では、核事故後の数十年間に野生生物が繁栄したとすれば、これらの地域が急速に回復したことを示唆しているのでしょうか?絶対にそうではありません、とPalumbiはビキニについて言います. 「問題ないように見えますが、そこには目に見えない脅威があります」と彼は説明します。 1970 年代初頭、原爆実験の前にビキニ環礁に住んでいた一部の人々は、危険な放射線レベルが長引いたため、数年後に再び避難することになったが、戻ることができると言われました。 「本来すべきではないことを正確に行い、[放射線カウンターの] 信号が強まる場所までたどると、井戸 [淡水源] にたどり着きます」と彼は言います。

マーシャル諸島の放射線レベルを再調査した 2016 年の研究では、ビキニの汚染は以前に考えられていたよりも高いと結論付けられましたが、他の島々では放射能は消失したようです。研究者は、島が居住可能になったかどうかを解明するには、そこで養殖または捕獲された食物を摂取することによる放射能量を決定する必要があると結論付けました.

「毎日、その場所について何かが非常に間違っていることを伝える瞬間がありました。たとえば、ボートのナビゲーション システムが 1935 年の地図を使用していたために座礁したと叫んだとき、私たちが停泊していた場所 (水深 49 メートル) は当時は島でした」とパルンビは言います。

チェルノブイリの話は、おそらくもっと複雑です。ムソーは、野生生物にとって、人間の存在はある意味で大量の放射能よりも悪いと指摘しています。これは、人間が定住、狩猟、農業を通じて多くの動物の生息地を侵食しているためです。そのため、彼のチームは小さなげっ歯類、昆虫、鳥、樹木などの生物を研究しています。これらは人間の有無による影響が少ないため、科学者が放射性汚染物質の影響を理解する機会が増えると彼は言います.

Mousseau と彼の同僚は、集団レベルと個人レベルの両方で、放射線レベルの上昇に起因すると考えられる問題を確認しています。例えば、チェルノブイリでは白内障の発生率が高くなり、鳥類や小型哺乳類の脳が全体的に小さくなっていることが報告されています。放射線のホットスポットでは、ある年には鳥の 40% が完全に不妊だったことが分かった.

さらに、彼らはオオカミやその他の動物が繁栄しているのを観察しましたが、スミスのグループとは異なり、放射能の高い地域では昆虫、鳥、哺乳類の数が少なく、松の木の成長率が低下していると報告しました。彼らは、汚染レベルの高い地域では落ち葉がより厚いことを発見しました。これは、バクテリアや真菌などの分解者の数が減少していることを示唆しています.これらの生物は、有機物を分解して炭素と窒素を放出する上で重要な役割を果たします。実際、赤い森自体は、30 年以上前の爆発で消滅したにもかかわらず、適切に崩壊していないようです。

人類への希望

これらすべてが人間の健康にどのように影響するかは明らかではありません。生物が複雑であるほど、また人間は比較的複雑であるほど、放射能の影響を受けやすいと考えられています。しかし、ビキニ環礁やチェルノブイリのような場所が私たちにとって危険すぎるとみなされる主な理由は、人間と他の動物との間の生理学的な違いによるものではなく、危険のしきい値が野生生物よりもはるかに低く設定されているためです.

「科学的な議論ではなく、政治的および社会学的な議論に帰着します」とスミスは言います。彼は、最近の研究が、実際には、チェルノブイリ周辺地域の多くのリスクが現在それほど高くないことを示唆していると信じています. 「生物は突然変異に慣れています。それは生命の一部です」と彼は言います。

実際、科学者たちは、低レベルの放射線への慢性的な曝露が体にどのように影響するかについてほとんど知りません。放射線被曝とがんの関係を理解するための主要な計画の 1 つは、いわゆる寿命調査です。この調査では、広島と長崎の原爆の 94,000 人の生存者、27,000 人の未被爆者、およびその子供たちが 1950 年以来監視されてきました。そこでさえ、影響はほとんどの人が考えているほど重要ではないとスミスは言います.しかし、Mousseau は、白内障の数、頭の大きさ、免疫障害など、癌以外のエンドポイントがより微妙な状況を明らかにしていると主張しています。

しかし、パルンビは、ビキニ環礁からのデータが、その知識のギャップを埋めるのに役立つと考えています.彼は、長生きするサンゴや、島で最も汚染されたものであるココナッツを定期的に食べるヤシガニなどの生物の突然変異率を調べて、低線量曝露のゲノムレベルでの影響を調べることを計画しています.一方、Mousseau は、チェルノブイリ付近の人々の詳細なゲノムおよびその他の種類の分子研究を追求したいと考えています。

現代の核兵器

これらすべての変数が、今日の核爆弾の交換の場合に何が起こるかという全体像にどのように寄与するかを言うのは難しい.最大の懸念は、専門家が同意するように、差し迫ったものです。広島と長崎に投下された原爆の最も壊滅的な影響は、爆風と急性の余波でした。推計によると、それぞれ約 135,000 人と 70,000 人が死亡し、死者の半分は爆破の日に発生し、残りの犠牲者は悲惨な状況を経験しています。その後、数週間から数か月にわたる影響

専門家は、今日投下された爆弾の影響は指数関数的に大きくなる可能性が高いと警告しています。 「長崎と広島に投下された原爆は、私たちが現在持っている原爆に比べれば、ちっぽけな小さな原子爆弾でした」とムソーは言います。今日の爆弾は約 1,000 倍強力であり、爆弾を動かす反応はより効率的になります。

投下された爆弾の数とその大きさにもよりますが、爆発からの放射性降下物は、爆発後数日から数週間でさらに汚染を追加します。 1983 年、物理学者のカール セーガンは、核爆発によって十分な数の煤塵が大気中に放出された場合、大量の太陽光線を吸収して核の冬を引き起こす可能性があるという、物議を醸す概念を提案しました。

科学者が気候変動の長期的な影響を予測するために使用するのと同じモデルを使用して、ニュージャージー州のラトガーズ大学の環境科学者であるアラン・ロボック教授は、地域の核戦争が農業能力の大幅な低下につながる可能性があると計算しました。気温と降水量の減少、オゾン層の破壊による紫外線照射の増加。 「地球温暖化は、私たちが再び心配することの 1 つになることはありません」と Mousseau 氏は言います。もちろん、これらは単なるモデルですが、起こり得るでしょうか?見つからないのが一番です。

  • この記事は 2018 年 3 月に初めて公開されました

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