Чем закончился эксперимент по облучению леса цезием-137 в США⁠⁠

Американские ученые в течение 17 лет облучали участок леса, чтобы посмотреть, как живая природа перенесет воздействие радиации.

Человечество впервые узнало о радиации в конце XIX века благодаря французскому физику Беккерелю. Долгое время об опасности этого явления даже не задумывались. Достаточно вспомнить повальное увлечение радием в начале XX века, когда его добавляли в зубную пасту, в шоколад, в косметику, рекламировали как средство от импотенции и производили на его основе «чудо-лекарства».


via 6 фото.

Всерьез анализировать воздействие радиации на живые организмы ученые стали только к середине XX века, когда в истории Земли началась ядерная эра. В 1945 году разрушительная сила нового оружия была очевидна всем, но вот последствия, к которым могло привести его использование, еще предстояло изучить. И желательно это было делать на практике, а не с помощью теоретических предположений.

Радиоэндокринатор — пластина с радием, которую необходимо было носить в кармане брюк для повышения потенции. Товар выпускали в середине 20-х годов прошлого века.

Гамма-лес.

Вот так и родилась идея специального облучения определенного биоценоза с целью проверки длительного воздействия радиации на живые организмы. Замысел возник в начале 1960-х годов в недрах Брукхейвенской национальной лаборатории США, которая занималась вопросами мирного использования атома и фундаментальной ядерной физикой.

Работать в тандеме с военными не получалось — те проводили ядерные взрывы на полигоне в Неваде, скудном на растительность и животный мир. Гораздо интересней было проверить влияние ионизирующего излучения на экосистему умеренных широт. Например, на хвойно-лиственный лес, который имелся рядом с лабораторией. Она располагалась на острове Лонг-Айленд вблизи Нью-Йорка как раз в лесистой его части.

Комплекс зданий Брукхейвенской национальной лаборатории на острове Лонг-Айленд, США.

Эксперимент получил название «гамма-лес», и начался в 1961 году. Сначала ученые огородили опытный участок площадью 20 гектаров. Два ряда проволочных заборов позволяли свободно перемещаться мелким животным, а вот крупных млекопитающих пришлось отлавливать и вывозить за пределы зоны. Радиоактивный участок был центром эксперимента, но сам опыт затрагивал лесной массив площадью 5 кв. км — именно его огородили забором уже не для животных, а для людей, щедро развесив повсюду предупредительные плакаты.

На опытном участке в центре небольшой полянки соорудили конструкцию на металлической площадке. Она представляла собой четырехметровый столб, на вершине которого располагался контейнер с 14 унциями (почти 400 граммов) цезия-137. Под платформой закопали камеру, надежно экранированную свинцовыми пластинами и бетонными блоками. В нее при помощи приводов контейнер с цезием периодически опускался, чтобы была возможность безопасно изучать последствия облучения.

Установка для облучения леса в Брукхейвенском лесу.

Промежуточный итог.

Режим работы установки был следующим: 20 часов работы, четыре часа перерыв. И так на протяжении 17 лет до 1978 года. Однако результаты воздействия радиации были видны уже через год.

В эпицентре эксперимента в сотне метров от источника все живое полностью вымерло. При этом признаков разложения мертвой биомассы не наблюдалось, ведь радиация убила не только деревья, кустарники и траву, но и микроорганизмы, ответственные за процессы естественного распада. Участок леса вокруг контейнера с цезием представлял собой серо-коричневое пятно с голыми столбами и пожухлой травой. С некоторых стволов отвалилась кора, и мертвые деревья безобразными пиками торчали вокруг шеста, мало чем по виду отличаясь от него.

По мере отдаления от контейнера лес начинал понемногу оживать. Первые зеленые островки появлялись уже в ста метрах от источника. Это была осока, и, что интересно, ее продолговатые пятна росли за мертвыми деревьями. Как в случае с солнечным светом, стволы затеняли траву от воздействия радиации.

Вообще, наиболее эффектно Брукхейвенский лес выглядел с высоты. Вокруг эпицентра смерти первым появлялось зеленое кольцо осоки, потом кольцо кустарников, за ними лиственный лес — дубы и клены, и лишь по самым краям площадки росли хвойные — сосны и ели.

Эти деревья оказались наиболее подвержены радиации — сосны страдали от облучения гораздо сильнее сахарного клена или дуба. А из лиственных самым слабым деревом была липа. Даже на расстоянии километра от источника она сбрасывала листья, хотя получала довольно низкую дозу.

Что касается животных, то никакого заметного воздействия на них ученые не обнаружили. Мелкие звери и птицы просто покинули зараженную территорию, а насекомые, черви и простейшие погибли после первого цикла облучения.

Результаты эксперимента по облучению леса.

Вторая фаза эксперимента.

В 1978 году источник с цезием демонтировали, началась вторая фаза эксперимента, в ходе которой специалисты следили за тем, как природа восстанавливается на зараженной территории. В прежнее состояние лес вернулся не скоро. Это было хорошо заметно сверху — эпицентр облучения освоили только клены и молодые дубы. На остальной земле лес хоть и восстановился, но потерял свое разнообразие — хвойных деревьев в нем практически не осталось.

Приведенный снимок сделали в 1998 году после 20 лет наблюдения. Ну а в настоящее время такой проплешины уже нет — природа полностью взяла свое, хотя лес в радиусе трех километров от вышки вместо смешанного стал преимущественно лиственным — сосны в нем так и не выросли.

Одновременно с учеными из Брукхейвенской лаборатории подобные эксперименты проводили их коллеги из Канады и Пуэрто-Рико. Выяснилось, что тропическая экосистема восстанавливается куда быстрее, чем растительность умеренных широт. А больше всего воздействию радиации подвержена тайга — в Канаде и сегодня эпицентр эксперимента хорошо различим с высоты.

Эпицентр Брукхейвенского леса после окончания эксперимента.

В СССР.

Такого же рода опыты были и в Советском Союзе. Только у нас никто специально природу не облучал, а воздействие радиации на биоценоз изучали после двух ядерных аварий. В результате каждой из них зона, получившая наиболее сильное облучение, стала радиационным заповедником.

Первый такой резерват появился на картах в 1966 году через девять лет после аварии на комбинате «Маяк» в Челябинской области. Он называется Восточно-Уральский радиационный заповедник, и поныне закрыт для посещений туристами. Впрочем, по замерам и заверениям экологов, находиться там сегодня вполне безопасно в течение короткого промежутка времени. Что касается видового разнообразия, то советские ученые полностью подтвердили выводы американских коллег — лиственные деревья легче переживают воздействие радиации. Только вот в Восточно-Уральском резервате место погибших сосен и елей заняли не дубы и клены, а березы.

Восточно-Уральский заповедник.