Første gang Tim Mousseau gikk for å telle fugler i Fukushima, Japan, var strålingsnivået i regionene han besøkte så høyt som 1000 ganger normal bakgrunn. Det var juli 2011, fire måneder etter jordskjelvet i Tohoku og den påfølgende delvise nedbrytningen ved atomkraftverket Fukushima-Daiichi, og nasjonen var fortsatt i ferd med å komme seg etter enorme infrastrukturskader. Likevel, da Mousseau og hans forskningspartner leide en bil og kjørte opp fra Tokyo, møtte de liten motstand på veien.
Relatert innhold
- Historien om den virkelige kanarifuglen i kullgruven
- Californians svømmer snart i Fukushima-bestrålet vann
- Helseeffektene av Fukushimas stråling var ikke så ille
"Jeg visste at vi måtte komme dit og fange så godt vi kunne de tidlige effektene [av radioaktiv forurensning] som ingen virkelig hadde sett etter, " husker han å tenke etter å ha sett nyheter om Fukushima-katastrofen. "Til slutt skjønte vi at vår beste mulige tilnærming for det første året ganske enkelt var å begynne å gjøre fugletellinger."
Nå, etter fire år som har undersøkt fuglbestander på 400 steder rundt Fukushima-Daiichi, har Mousseau og teamet hans samlet et dystert portrett av katastrofens innvirkning på det lokale dyrelivet, ved å bruke fuglebestander som modellsystem. Selv om radioaktiviteten har sunket i hele regionen, viser dataene deres at fuglearter og overflod er i kraftig tilbakegang, og situasjonen blir verre for hvert år.
"Til å begynne med viste bare noen få arter signifikante tegn på strålingseffektene, " sier Mousseau. Hvis du nå går ned og rundt svingen, kanskje fem eller ti kilometer [fra en sikker sone] til der det er mye, mye varmere, er det dødstumt. Du vil se en eller to fugler hvis du er heldig. ”
Mousseaus team gjennomførte nesten 2400 fugletellinger totalt og samlet data om 57 arter, som hver viste spesifikk følsomhet for bakgrunnsstråling. Tretti av artene viste bestandsnedgang i studieperioden, rapporterer teamrapporten i marsutgaven av Journal of Ornithology . Blant disse demonstrerte fastboende fugler som rognkråk og den eurasiske tresveven høyere mottakelighet enn trekkende arter, som ikke ankom regionen før noen uker etter den delvise nedbrytningen i begynnelsen av mars.
Atomulykker er sjeldne i menneskets historie, så vi har veldig lite data om slik strålings direkte effekter på dyrelivet. Mousseau har brukt de siste 15 årene på å sammenligne mellom nukleære hendelser for å bidra til å bygge opp vår kunnskapsbase og fylle ut hullene. Selv om det for eksempel ikke er noen offisielle publiserte poster om Tsjernobyl-katastrofens tidlige innvirkning på dyrelivet, har det blitt gjort mye arbeid de siste årene for å vurdere Tsjernobyls økosystem etter ulykke, fra lokale fugler til skogsvamp.
Da Mousseau kom tilbake til Fukushima i 2012, begynte han å fange fugler i bestrålte soner som hadde flekker av blekhvit fjær. Det var et kjent tegn: ”Første gang jeg dro til Tsjernobyl i 2000 for å samle fugler, hadde 20 prosent av fuglene [vi fanget] på en spesielt forurenset gård små flekker med hvite fjær her og der - noen store, noen små, noen ganger i et mønster og andre ganger bare uregelmessig. ”
Teamet hans mener disse hvite flekkene er et resultat av strålingsindusert oksidativt stress, som tapper fuglenes reserver av antioksidantene som kontrollerer fargen i fjærene og andre kroppsdeler. I Tsjernobyl har lappene et høyt sammenfall med andre kjente symptomer på stråleeksponering, inkludert grå stær, svulster, asymmetri, utviklingsavvik, redusert fruktbarhet og mindre hjernestørrelse.
I 2013 hadde fuglene Mousseau regnet i Fukushima, hadde hvite flekker store nok til å bli sett gjennom kikkert.
Presentert sammen, mener Mousseau at slike datasett om Tsjernobyl og Fukushima kan gi betydelig bevis for strålings langvarige, kumulative effekter på dyrelivet i forskjellige stadier etter en atomkatastrofe. Men andre eksperter har et helt annet inntrykk av tilgjengelig informasjon.
"Jeg er ikke overbevist om den oksidative stresshypotesen, full stopp, " sier Jim Smith, redaktør og hovedforfatter av Tsjernobyl: Catastrophe and Consequences og en ekspert på forurensning i terrestriske og akvatiske økosystemer. "Strålingsnivåene i både Fukushima og Tsjernobyl er foreløpig lavdose, og antioksidantkapasiteten til en celle er langt, mye større enn den oksiderende kapasiteten til strålingen på disse nivåene, " sier han. Dette vil bety at de hvite fjærlappene - og kanskje den generelle nedgangen i fuglen - er forårsaket av noe annet enn stråling.
Fuglenes fjær endrer ofte farge som et biprodukt av aldring, omtrent som hårfargen vår endres når vi blir eldre. De blir også erstattet i smeltesyklus noen ganger i året og krever nye doser melanin hver gang for å beholde pigmentet. I følge Yale evolusjonære ornitolog Richard Prum åpner dette for at pigmentmutasjoner kan oppstå ganske regelmessig - enten en fugl bor i eller passerer gjennom en strålingssone eller ikke.
"Det er litt som å fikse en bil: problemet kan være åpenbart, men det er mange bevegelige deler, " sier Prum, som studerer utviklingen av aviær fjærdraktfarging. “Melanin-stress kan manifestere seg på samme måte - for eksempel hvite fjær - under en rekke omstendigheter, og årsakene bak det kan være veldig forskjellige. Akkurat denne vinteren så jeg fire arter med unormal hvitpigmentering besøke føderen min hjemme, men jeg er ikke så bekymret for strålingsnivået i New Haven. ”
Villsvin er bare noen av dyrene som ser ut til å trives i Tsjernobyl-eksklusjonssonen. (VASILY FEDOSENKO / Reuters / Corbis) Prum sier at han hadde hørt at økosystemet i Tsjernobyl gikk ganske bra, en mening forsvart av Mousseaus kritikere. Tilbake ved University of Portsmouth i Storbritannia studerer Smith først og fremst akvatiske virvelløse dyr, og i noen av Tsjernobyls mest forurensede innsjøer har han faktisk observert økte nivåer av biologisk mangfold etter ulykken.
"Mange av litteraturstudiene om dyr har vanskelig for å skille mellom de tidlige effektene av høye doser kort tid etter ulykken og senere effekten av mye lavere doser, " sier Smith. "Pluss at noen av dem ikke gjør rede for økosystemets virkninger av fjerning av mennesker."
Tilbake i 2000 publiserte Robert Baker og Ron Chesser fra Texas Tech University en artikkel som karakteriserte Tsjernobyl som et dyreliv, opprettet takket være fraværet av mennesker siden ulykken. Begge forskerne har fastholdt at biologisk mangfold og artsforekomst i Tsjernobyl og Fukushima på lang sikt ikke er negativt påvirket av stråling.
"Til tross for vår beste innsats, er feltundersøkelser etter ulykke ikke tilstrekkelig til å gi oss et klart bilde, " sier Chesser. "De tilbyr ingen gode kontroller, fordi vi ikke jobber med data fra før ulykken." Chesser antyder at fysiologiske avvik fra den typen Mousseau har observert ikke er avgjørende resultater av kronisk stråleeksponering. I stedet reflekterer de andre kilder til oksidativt stress, inkludert reproduksjon, immunrespons på infeksjoner og sykdommer og anstrengende fysisk aktivitet som migrasjon.
"Alle bevisene som jeg vokste opp med og leste de siste 60 årene forteller meg [Mousseaus funn] er sannsynligvis galt, " sier Chesser og forklarer hvorfor han bestrider stråling fordi årsaken bak fuglen avtar i Japan. "Jeg har ikke tenkt å kaste noen ambisjoner, men hvis bevisene dine virkelig er utenfor normen, har du bedre noen ekstraordinære data for å sikkerhetskopiere det."
Mousseau erkjenner at forskningsmetodene hans avviker fra “gamle skolestrålingsbiologer”, hvis arbeid typisk har målt responser på stråling basert på Geiger-telleravlesninger av enkeltdyr. Ikke bryr seg om de nøyaktige nivåene av radioaktivitet, slik Mousseau sier at han ikke gjør det, og forstår forståelig nok noen fjær.
"Vi er strengt motivert av målinger av økologisk og evolusjonær respons, " sier Mousseau. ”Våre ekstraordinære bevis vedrører disse folketellene, disse massivt repliserte bioniske varebeholdningene på tvers av en landskapsskala og begge steder, og det har ikke blitt gjort på noen streng måte av noen av disse andre gruppene.
"Dataene er ikke anekdotiske, de er reelle og strenge, " legger han til. “De er gjengitt i rom og tid. Hvordan du tolker dem, er opp til tak, og absolutt må mye mer eksperimenteres for å bedre sette pris på mekanismen som er forbundet med disse fallene. ”For deres del håper Mousseaus team neste gang å forstå hvorfor forskjellige fuglearter i dataene deres vises. for å demonstrere varierende nivåer av radioaktiv sensitivitet. De drar til Tsjernobyl igjen neste uke, og tilbake til Fukushima i juli.
Oppdatering 5/1: James Smiths tilknytning er korrigert; han er professor ved University of Portsmouth.
