Deplasarea calotelor de gheață din Oceanul Arctic se datorează radionuclizilor

Deplasarea calotelor de gheata din Oceanul Arctic se datoreaza radionuclizilor arficiali

ABSTRACT

Inca din 1950, arma nucleara testata si eliberata de industria nucleara, a introdus radionuclizi antropici in mare, si in multe instante ultimul lor destin sunt sedimentele de fund. Oceanul Arctic este unul dintre cele mai poluate in acest aspect, pentru ca, pe langa precipitatiile radioactive, este afectat de precipitatiile radioactive regionale de la arma nucleara testata si indirect de eliberari de la facilitatile de reprocesare nucleara si accidentele nucleare. Gheata formata in golful continental cu stanci incorporate cu sedimente cu concentratii variabile de radionuclizi antropici, care sunt transportati prin Oceanul Arctic si sunt eliberate in final in teritoriile topite.

In aceasta lucrare, prezentam rezultatele analizelor radionuclizilor antropici, a sedimentelor ghetarilor (SIS) adunate in cinci croaziere din diferite regiuni din Arctic si le combatem cu data de baze care include masuratorile anterioare a radionuclides in SIS.

Distributia de activitati 137 Cs si 239,240 Pu si raportul atomic 240 Pu/239 Pu in SIS a aratat diferente geografice, in acord cu principalele doua modele de ghetari in deriva derivate de la principalul domeniu de miscare a ghetarilor, Transpolar Drift si Beaufort Gyre, cu stramtoarea Fram ca principala arie de ablatiune. O comparatie directa a datelor masurate in mostrele SIS impotiva celor raportate pentru regiunile cu sursa potentiala permite indentificarea regiunilor de unde ghetarii incorporeaza sedimente Raportul atomului 240 Pu /239 Pu in SIS poate fi utilizat sa deosebesti originea ghetarilor din Kara-Laptev si din stanca Alaskan. Oricum, daca raportul atomului 240 Pu/239 Pu este similar cu precipitatiile radioactive globale, nu asigura un indicator de diagnostic unic al sursei zonei, si in aceste cazuri , sursa SIS poate fi constransa cu o combinatie a actrivitatilor 137 Cs si 239,240 Pu. Prin urmare,acesti radionuclizi antropici pot fi folositi in multe instante sa determine zona sursei geografice a ghetarilor.

1. INTRODUCERE

Oceanul Arctic este des considerat ca o zona curata, dar nu poate evita efectele de industrializare si de dezvoltare. Astfel, este supusa la intrarile de contaminatii cum ar fi metalele grele, poluantii organici persistenti si radionuclizi antropici (MacDonald et al 2005).

Inca din 1945, radionuclizi antropici, cum ar fi 137 Cs si izotopul Pu(e.g. 239 Pu,240 Pu) au fost introdusi si distribuiti mondial, incluzand si Oceanul Arctic. De-a lungul ultimelor doua decenii, numeroase programe nationale si internationale au fost efectuate sa studieze distributia, sursele, transportul si comportamentul radionuclizilor artificiali in Oceanul Arctic

Sursa principala a radionuclizilor antropici in Oceanul Arctic a fost stratosfera globala a precipitatiilor atmosferice (JRNEG,1996;Oughton et al,2004). Oricum, sursele secundare au fost, de asemenea, semnificative. Precipitatiile atmosferice regionale sau troposferice rezultate din testele armelor nucleare efectuate de catre fosta Uniune Sovietica (FSU) la arhipeleagul Novaya Zemlya (85 atmosferic,3 subacvatic,2 teste de suprafata de apa,intre 1955 si 1990) si la Semipalatinsk (86 atmosferic,30 suprafata solului si 340 teste subterane) (Salbu 2001).

Deseurile nucleare de la facilitatile de reprocesare, de asemenea, au contribuit la inventarele globale a 137 Cs si Pu in Oceanul Arctic, inclusiv evacuarile din Sellafield(UK) si intr-o mai mica masura cele din Le Hague (Franta) (Holm,1994;Aarkrog,2003).

De asemenea, raurile OB si Yenisey contribuie la fuga terestriala care a primit radionuclide din testarea armelor la Semipalatinsk si evacuarile de la facilitatile nucleare localizate apraope sau pe raurile (Tomsk-7 si Mayak)9 (e.g.JRNEG,1994,1996, Oughton et al.1999; Smith et al.1995).

De exemplu ,a fost documentat eliberarea de aproximativ 100 TBq a deseurilor lichide din Mayak, inclusiv aproximativ 2TBq de emitatori alfa la Raul Techa in timpul 1948-1951 (Christense et al.,1997; Vorobiova et al.,1999). Alte planuri de reprocesare cum ar fi Krasnoyarsk-26 evacuate aproximativ 30 la 100 TBq de 137 Cs in Marea Kara intre 1958 si 1993(Vakulovsky et al.,1995)

In cele din urma, FSU a depozitat reziduri radioactive lichide si solide in Marea Barents si Kara intre anii 1960 si 1991. In total, cantitatea rezidurilor radioactive depozitate in Oceanul Artic, au fost estimate de IAEA (1998) la aproximariv 37 PBq. Radionuclizii artificiali in mediu Artic, au contribuit de asemenea la accidentele nucleare, ca si in Kyshtymin 1957 si inTromsk-7 in 1993

Odata introdusi in mare, radionuclizii pot fi curatati din apa marii cu ajutorul pulberilor sedimentabile si eventual depozitate ca sedimente pe fundul marii (e.g. Livingston and Bowen, 1979; Baxter et al., 1995; Aarkrog, 2003). In Oceanul Artic, mai multe studii s-au indreptat asupra studierii distributiei of 137Cs si 239,240 Pu si 240Pu/239Pu si a raportului atomic in sedimentele din fundul bazinului Artic Central (Huh et al., 1997; Cooper et al., 2000) si din Stramtoarea Fram (Masqué et al., 2003). Cu toate acestea, majoritatea studiilor si-au indreptat atentia asupra rafturilor continentale, in special de-alungul rafturilor Siberiene, deoarece sunt cele mai afectate zone prin introducerea de radionuclizi artificiali (e.g. Baskaran et al., 1996, 2000; Cochran et al., 2000; Smith et al., 2000).

Rafturile continentale ale Oceanului Artic, in special in zona Siberiana, se afla una din principalele surse de gheata maritima (Fig 1) In timpul formării calotelor de gheaţă în aceste zone puţin adânci, sedimentele şi particulele suspendate sunt încorporate, în principal congelarea în gheaţă. Ca rezultat, calota de gheaţă poate conţine o cantitate semnificativă de sedimente, de la cateva grame la zeci de kilograme pe metru cub. Deşi este de asemenea posibil depunerea eoliana pe gheata, dovezile de câmp pentru un astfel de proces sunt foarte rare şi rata de depunere pe calota de gheaţă arctică centrală, pare a fi mai mult ordine de magnitudine mai mică decât alte contribuţii pentru sarcini SIS. Astfel, in general, se presupune că “ gheata murdara “ s-a format pe rafturi de mică adâncime. Pulberile în suspensie si speciile chimice cuprinse în marea de gheaţă, sunt transportate din zone continentale în bazinul Arctic central, în asociere cu circulaţia fizica

Modele de drift medii, a calotei de gheaţă, sunt controlate de Transpolar Drift (TPD) peste bazinul Eurasia şi anticiclonul Beaufort Gyre în bazinul Canada (Thorndike, 1986). Calota de gheaţă formeaza în vest, raftul Siberian care este efectuat de către domeniul TPD cu un timp de tranzit de 2–4 ani la strâmtoare Fram (Thorndike and Colony, 1982) Calota de gheaţă, care se roteşte în Beaufort Gyre poate circula acolo de la ∼5 la 15 ani şi, în general, se crede ca pentru a fi formata în Beauforte, Chukchi şi estul Mărilor Siberiene, este de asemenea posibil in a găsi calota de gheaţă din domeniul TPD în Beaufort Gyre (Thorndike, 1986).

UNIVERSITATEA DUNĂREA DE JOS GALAȚI

FACULTATEA DE ȘTIINȚE ȘI MEDIU

SPECIALIZAREA ȘTIINȚA MEDIULUI