Que elementos radioactivos se vertieron e como chegan ao mar?

Pasaron pouco máis de cinco anos desde que se produciu o triplo accidente en Xapón: terremoto, tsunamis e accidente nuclear. O 11 de marzo de 2011, o terremoto de Tohoku e o posterior tsunami afectaron violentamente á central nuclear de Fukushima Dai-ichi, causando a maior vertedura brusca de radioactividade ao mar até a data. De feito, a vertedura de Fukushima foi cinco veces menor que o de Chernobil e 50 veces menor que o das probas en seco con explosivos nucleares (1945-1980). Con todo, persiste a preocupación porque a radioactividade non se reduciu tan rapidamente como se imaxina nos sedimentos costeiros, nos biota e na auga, sinal de que a central de Fukushima emitiu continuas verteduras.

Investigadores mariños da Universidade Autónoma de Barcelona e do Instituto de Ciencias e Tecnoloxías Ambientais, xunto con científicos de Xapón, Europa e Estados Unidos, están a analizar a influencia e evolución do accidente de Fukushima no mar. Desde xuño de 2011 fomos todos os anos á costa de Fukushima a tomar mostras nun barco oceanográfico: auga, sedimento e biota (zooplancton, raias, algas, etc.). ). No laboratorio, en 2011 medíronse os radionúclidos (elementos radioactivos) que provocaron o risco radiológico e emitíronse nas maiores cantidades. É dicir, os que teñen una vida media curta (estroncio 89, cesio-134, iodo-131, etc.). ). Nos anos seguintes, cando estes últimos estaban inutilizados por desintegración radioactiva, investigamos os produtos de fisión que persisten durante décadas: cesio-137 e extronura-90 en particular. De feito, os radionucleidos de Fukushima ofrecen una excelente ferramenta paira comprender os procesos geoquímicos terrestres e mariños e as relacións entre ambos os medios. Por exemplo, os datos literarios e nosos suxeriron que as cesións isótopos (cesio-134 e cesio-137) emitidos por Fukushima chegaran (e chegan) ao mar en diferentes formas e prazos.

En marzo de 2011 a maior parte das emisións foron gasosas. O terremoto e os tsunamis destruíron os sistemas de refrixeración do combustible nuclear. Isto provocou un aumento da temperatura de 3 de cada 6 reactores, acumulación de gases radioactivos e explosión. A maioría dos radionuclidos volátiles (cripton-85, iodo-131 e 129, xenon-133 e 135, cesio-134 e 137, etc.) en augas costeiras e en mar aberto.

A auga contaminada, tamén utilizada como emerxencia frigorífica dos reactores, foi vertida ao mar por TEPCO (Tokyo Electric Power Company), empresa xestora da central nuclear, en abril de 2011. No caso da cesión, as verteduras líquidas foron 5 veces máis pequenos que os aromas. Nos radionúclidos non volátiles, por exemplo, a auga de refrixeración contaminada foi a principal fonte. Tras estas primeiras verteduras líquidas en 2011, a central de Fukushima sufriu máis fugas, a pesar de que TEPCO rodeou a central e construído varios muros paira protexer a costa.

Os dous últimos mananciais son ríos e augas subterráneas. Cerca do 20% dos radionúclidos emitidos ao aire depositáronse no chan xaponés. Deste total, saíu ao mar ao redor do 2% da cesio-137, retida nos sedimentos que transportan os ríos. As augas subterráneas transportan una cantidade similar. A cantidade de extra-90 emitida ao aire foi mil veces menor, polo que apenas chegou ao mar.

Paira comprender a influencia deste catro mananciais (gas, auga de refrixeración de reactores, ríos e augas subterráneas) no mar, medimos desde Fukushima, nunha superficie de auga comprendida entre 800 e 110 quilómetros, e desde a superficie do mar até os 500 metros de profundidade, entre cesio-137 e extra-90. A continuación analízanse os nosos resultados e as concentracións de TEPCO nas canles de vertedura da central nuclear. As concentracións danse en Bq/m 3. É dicir, a cantidade de Bequerel (Bq= desintegración por segundo) por cada mil litros ou metro cúbico.

Evolución das concentracións de radionucleidos

Nas augas costeiras de Xapón as concentracións de cesio-137 e extra-90 eran de 1-2 Bq/m 3 antes do accidente, debido ás probas realizadas con explosivos nucleares. En abril de 2011, os vapores e verteduras líquidas aumentaron a concentración de cesio-137 a 68 millóns de Bq/m 3 e a de estroncio 90 por encima de 100.000 Bq/m 3 nas canles de vertedura ao redor da central. Nos meses seguintes as concentracións diminuíron notablemente, o primeiro a 10.000 Bq/m 3 e o segundo a uns 1.000 Bq/m 3. Desde entón, as concentracións sufriron variacións significativas. Fronte a concentracións anteriores ao accidente nuclear, a miúdo o de cesio-137 entre 100 e 1.000 veces máis alto e o de estroncio entre 10 e 100 veces máis alto entre 2012 e 2016. Na auga medida por nós, case todas as mostras tiñan indicios de accidente. En setembro de 2013, por exemplo, as concentracións de estroncio 90, cesio-137 e cesio-134 eran 9, 124 e 54 veces superiores ás concentracións anteriores ao accidente. Nos anos 2014 e 2015 medíronse concentracións similares ou superiores en mostras de auga do mesmo emprazamento.

A persistencia destas elevadas concentracións na auga anos despois do accidente deixa claro, aínda que en menor medida, que a central segue emitindo radioactividade. Por exemplo, en setembro de 2013 estimouse una emisión diaria de 2,3-8,5 GBq (mil millóns de Bequerel) de 90 estroncios. Esta vertedura continua suporía entre 100 e 1.000 veces o transporte fluvial. Ademais, hai que ter en conta que actualmente se utilizan miles de litros de auga paira manter a baixa temperatura os reactores afectados. A auga contaminada que tocou o combustible é bombeada, almacenada en tanques xigantes e tratada paira extraer o máximo de radionuclidos. Tras o tratamento, con todo, hai radionúclidos que permanecen na auga: o 90 de estroncio en parte e o tritio na súa totalidade. En 2015 había unhas 600 mil toneladas de auga almacenadas en tanques, o que aumenta o risco.

Ademais da auga, a cesio-137 está a acumularse nos sedimentos costeiros (en torno ao 1% das emisións de 2011). Segundo os últimos traballos, nos sedimentos costeiros e, sobre todo, na zona de Fukushima, en 2016 hai entre 5 e 10 veces máis cesións que en augas autóctonas. Paira reducir esta cantidade á metade habería que pasar polo menos 10-25 anos.

Efectos sobre a biota mariña

Os animais mariños penetran rapidamente o cesio no músculo en lugar do potasio e o estroncio nos ósos. Unhas semanas despois do accidente medíronse altas concentracións de cesio nos sedimentos e nos peixes que viven preto da central. Con todo, estas concentracións atopábanse normalmente por baixo dos límites de seguridade (500 Bq por quilo de peixe en 2011). Paira reducir a desconfianza da sociedade xaponesa, agudizaron a seguridade e reduciron o límite a 100 Bq/kg, moi por baixo da fronteira europea (1.250 Bq/kg). En 2015 só o 1% das concentracións superaron os 100 Bq/kg. A evolución descendente ha permitido permitir a explotación de varias especies de peces que se impediron en 2011 e revitalizar un dos sectores económicos máis potentes de Xapón, a pesca.