Чим закінчився експеримент з опромінення лісу цезієм-137 у США? (7 фото)

Людство вперше дізналося про радіацію наприкінці ХІХ століття завдяки французькому фізику Беккерелю. Довгий час про небезпеку цього явища навіть не замислювалися. Досить згадати повальне захоплення радієм на початку XX століття, коли його додавали в зубну пасту, шоколад, косметику, рекламували як засіб від імпотенції і виробляли на його основі «чудо-ліки».





Всерйоз аналізувати вплив радіації на живі організми вчені стали лише на середину ХХ століття, як у Землі почалася ядерна епоха. У 1945 році руйнівна сила нової зброї була очевидна всім, але наслідки, до яких могло привести її використання, ще потрібно було вивчити. І бажано це робити на практиці, а не за допомогою теоретичних припущень.



Радіоендокринатор - пластина з радієм, яку необхідно носити в кишені штанів для підвищення потенції. Товар випускали в середині 20-х років минулого століття

Гамма-ліс

Так і народилася ідея спеціального опромінення певного біоценозу з метою перевірки тривалого впливу радіації на живі організми. Задум виник на початку 1960-х років у надрах Брукхейвенської національної лабораторії США, яка займалася питаннями мирного використання атома та фундаментальної ядерної фізики.

Працювати в тандемі з військовими не виходило — ті проводили ядерні вибухи на полігоні в Неваді, мізерному на рослинність та тваринний світ. Набагато цікавіше було перевірити вплив іонізуючого випромінювання на екосистему помірних широт. Наприклад, на хвойно-листяний ліс, який був поряд із лабораторією. Вона розташовувалася на острові Лонг-Айленд поблизу Нью-Йорка якраз у його лісистій частині.





Комплекс будівель Брукхейвенської національної лабораторії на острові Лонг-Айленд, США

Експеримент отримав назву «гамма-ліс», і розпочався 1961 року. Спочатку вчені обгородили дослідну ділянку площею 20 га. Два ряди дротяних огорож дозволяли вільно переміщатися дрібним тваринам, а ось великих ссавців довелося відловлювати і вивозити за межі зони. Радіоактивна ділянка була центром експерименту, але сам досвід торкався лісового масиву площею 5 кв. км — саме його обгородили парканом уже не для тварин, а для людей, щедро розвішавши попереджувальні плакати.

На дослідній ділянці у центрі невеликої галявини спорудили конструкцію на металевому майданчику. Вона була чотириметровим стовпом, на вершині якого розташовувався контейнер з 14 унціями (майже 400 грамів) цезію-137. Під платформою закопали камеру, надійно екрановану свинцевими пластинами та бетонними блоками. У неї за допомогою приводів контейнер із цезієм періодично опускався, щоб була можливість безпечно вивчати наслідки опромінення.



Установка для опромінення лісу в Брукхейвенському лісі

Проміжний підсумок

Режим роботи установки був наступним: 20 годин роботи, чотири години перерва. І так упродовж 17 років до 1978 року. Проте результати впливу радіації було видно вже за рік.

В епіцентрі експерименту за сотню метрів від джерела все живе повністю вимерло. При цьому ознак розкладання мертвої біомаси не спостерігалося, адже радіація вбила не лише дерева, чагарники та траву, а й мікроорганізми, відповідальні за процеси природного розпаду. Ділянка лісу навколо контейнера з цезієм була сіро-коричневою плямою з голими стовпами і пожухлою травою. З деяких стволів відвалилася кора, і мертві дерева потворними вершинами стирчали навколо жердини, мало чим на вигляд відрізняючись від нього.

У міру віддалення від контейнера ліс починав потроху оживати. Перші зелені острівці з'являлися вже за сто метрів від джерела. Це була осока, і, що цікаво, її довгасті плями росли за мертвими деревами. Як у випадку із сонячним світлом, стовбури затіняли траву від впливу радіації.

Взагалі найбільш ефектно Брукхейвенський ліс виглядав з висоти. Навколо епіцентру смерті першим з'являлося зелене кільце осоки, потім кільце чагарників, за ними листяний ліс — дуби та клени, і лише по краях майданчика росли хвойні — сосни та їли.



Результати експерименту з опромінення лісу

Ці дерева виявилися найбільш схильні до радіації — сосни страждали від опромінення набагато сильніше за цукровий клен або дуб. А з листяних найслабшим деревом була липа. Навіть на відстані кілометра від джерела вона скидала листя, хоч отримувала досить низьку дозу.

Щодо тварин, то ніякого помітного впливу на них вчені не виявили. Дрібні звірі та птахи просто покинули заражену територію, а комахи, черв'яки та найпростіші загинули після першого циклу опромінення.

Друга фаза експерименту

В 1978 джерело з цезієм демонтували, почалася друга фаза експерименту, в ході якої фахівці стежили за тим, як природа відновлюється на зараженій території. У попередній стан ліс повернувся не скоро. Це було добре помітно згори — епіцентр опромінення освоїли лише клени та молоді дуби. На решті землі ліс хоч і відновився, але втратив своє розмаїття — хвойних дерев у ньому практично не лишилося.



Епіцентр Брукхейвенського лісу після закінчення експерименту

Наведений вище знімок зробили 1998 року після 20 років спостереження. Ну а нині такої лисиці вже немає — природа повністю взяла своє, хоча ліс у радіусі трьох кілометрів від вежі замість змішаного став переважно листяним — сосни в ньому так і не виросли.

Одночасно з вченими з Брукхейвенської лабораторії подібні експерименти проводили їхні колеги з Канади та Пуерто-Ріко. З'ясувалося, що тропічна екосистема відновлюється значно швидше, ніж рослинність помірних широт. А найбільше впливу радіації схильна до тайги — у Канаді і сьогодні епіцентр експерименту добре помітний з висоти.

У СРСР

Такі ж досліди були й у Радянському Союзі. Тільки у нас ніхто спеціально природи не опромінював, а вплив радіації на біоценоз вивчали після двох ядерних аварій. В результаті кожної з них зона, що отримала найбільш сильне опромінення, стала радіаційним заповідником.



Східно-Уральський заповідник

Перший такий резерват з'явився на картах 1966 року через дев'ять років після аварії на комбінаті «Маяк» у Челябінській області. Він називається Східно-Уральський радіаційний заповідник, і досі закритий для відвідувань туристами. Втім, за вимірами та запевненнями екологів, перебувати там сьогодні цілком безпечно протягом короткого проміжку часу. Щодо видової різноманітності, то радянські вчені повністю підтвердили висновки американських колег — листяні дерева легше переживають вплив радіації. Тільки ось у Східно-Уральському резерваті місце загиблих сосен та ялинок зайняли не дуби та клени, а берези.