Почвы Арктики делают радиоактивный цезий более подвижным

Международная группа ученых провела первое комплексное исследование поведения радиоактивного цезия-137 в экосистемах северной тайги на Кольском полуострове. Эта территория, ранее недостаточно изученная с точки зрения миграции радионуклидов, представляет особый интерес из-за своего расположения в Арктике и близости к Кольской АЭС, самой северной атомной станции в Европе. Основным источником фонового радиоактивного загрязнения здесь являются глобальные выпадения, оставшиеся после ядерных испытаний 1960-х годов, а не деятельность станции. Результаты исследования публикует Multidisciplinary Digital Publishing Institute.

Для оценки накопления цезия-137 исследователи создали сеть из двенадцати площадок для мониторинга на разном удалении от АЭС. Анализ проб доминирующих видов растений – деревьев, кустарников и мхов – показал неожиданно высокую подвижность этого радионуклида в местных условиях. Удельная активность цезия-137 варьировалась в широких пределах: от 4,7 до 34,5 беккереля на килограмм (Бк/кг) в древесных породах, от 8,4 до 164,8 Бк/кг в кустарниках и от 15,0 до 94,5 Бк/кг во мхах. Наибольшую способность к накоплению продемонстрировали растения семейства вересковых, к которым относятся черника и брусника.

Один из ключевых выводов исследования оказался парадоксальным: концентрация цезия-137 была значительно выше на фоновой площадке, расположенной в 30 километрах от АЭС, чем в ее санитарно-защитной зоне. Это убедительно свидетельствует об отсутствии заметного влияния атомной станции на радиоактивное загрязнение окружающей растительности. Таким образом, миграция радионуклида определяется не близостью к ядерному объекту, а уникальными природными факторами.

Ученые установили сильную взаимосвязь между накоплением цезия-137 в растениях и свойствами местных почв. Основными факторами, определяющими его высокую подвижность, оказались низкое содержание калия, малая концентрация обменных катионов и органического вещества в подзолистых почвах северной тайги. В условиях дефицита калия – химического аналога цезия – растения начинают активнее поглощать радиоактивный элемент из почвы, принимая его за необходимый питательный элемент.

Полученные результаты подчеркивают потенциальный риск переноса цезия-137 по пищевым цепям в хрупких экосистемах северной тайги. Коэффициенты его накопления в растениях Кольского полуострова превышают аналогичные показатели для центральных регионов России и сопоставимы с данными для таежных экосистем Скандинавии. Это исследование меняет устоявшиеся представления о цезии как о малоподвижном радионуклиде, прочно связываемом почвой, и показывает, что в условиях высоких широт его поведение может быть совершенно иным.