Đã hơn một thập kỷ trôi qua sau trận động đất sóng thần năm 2011 gây ra thảm hoạ ở nhà máy điện hạt nhân Fukushima Daiichi, Nhật Bản. Hơn 160.000 người dân trong khu vực bán kính 20km xung quanh đó đã phải di rời vì ảnh hưởng của phóng xạ, bỏ lại một khu vực ngày nay gọi là vùng loại trừ Fukushima - không có con người sinh sống chỉ còn lại các loài thực vật, động vật.
Một nhóm các nhà khoa học bây giờ đã quay trở lại đó, tìm bắt những con rắn nhiễm xạ trong một nhiệm vụ đặc biệt.
"Lái xe qua những con đường núi nhỏ quanh co ở đây, chúng tôi đã nhìn thấy những con rắn băng qua đường. Ngay lập tức, chúng tôi nhảy ra khỏi xe, bắt lấy nó và mang trở về phòng thí nghiệm ở Đại học Fukushima", nhà sinh thái học Hannah Gerke đến từ Đại học Georgia, Hoa Kỳ cho biết.
Cùng với nhóm của mình, cô đang dẫn đầu một nghiên cứu tìm hiểu tác động của thảm hoạ Fukushima tới môi trường tự nhiên. Và những con rắn ở khu vực loại trừ hạt nhân này có thể trở thành những cộng tác viên đắc lực để trả lời câu hỏi: Khi nào thì con người có thể trở lại sinh sống quanh Fukushima?
Rắn như một loài chỉ điểm sinh học phóng xạ
Sau khi thảm hoạ hạt nhân xảy ra, "mọi người đều nghĩ rằng Fukushima sẽ trở thành một vùng đất hoang vu, cằn cỗi, chứa đầy động vật đột biến. Nhưng sự thật ngoài đời, nó khá đẹp", Gerke nói. "Tôi đã ở đó vào mùa hè khi mọi thứ đều tươi tốt và xanh tươi. Động vật hoang dã ở khắp mọi nơi — chỉ có sự hiện diện của con người là biến mất".
Trên thực tế, các loài động thực vật có thể cung cấp cho chúng ta những góc nhìn sâu sắc vào hiện trạng ô nhiễm môi trường của một khu vực. Ví dụ, da ếch có khả năng thấm nước và lưu trữ chất độc từng giúp các nhà khoa học nghiên cứu vấn nạn ô nhiễm môi trường đất và nước.
Các loài địa y không có rễ, sống chủ yếu bằng việc hút chất dinh dưỡng từ khí quyển có thể chỉ ra khu vực nào đang bị ô nhiễm không khí nghiêm trọng. Các sinh vật này được gọi chung là yếu tố chỉ điểm sinh học, và đối với khu vực loại trừ hạt nhân ở Fukushima, các nhà khoa học nghĩ rằng rắn sẽ là sinh vật chỉ điểm tuyệt vời để nghiên cứu mức độ ô nhiễm phóng xạ.
"Bởi vì rắn không di chuyển nhiều và chúng dành phần lớn thời gian ở một khu vực địa phương cụ thể, mức độ phóng xạ và chất gây ô nhiễm trong môi trường sẽ được phản ánh bởi mức độ nhiễm xạ trong chính con rắn", Gerke cho biết.
Trước đây, một nghiên cứu năm 2020 cũng đã tìm thấy mối tương quan cao giữa mức độ phóng xạ của một đồng vị secium trong môi trường và cơ thể những con rắn sống ở đó.
Ở Fukushima, thảm họa hạt nhân xảy ra sau một thập kỷ đã khiến các chất ô nhiễm thấm sâu vào trong đất. Điều này khiến một loài động vật sống trong hang như rắn càng thích hợp hơn để trở thành yếu tố chỉ điểm sinh học.
Theo các nhà nghiên cứu, độ phân giải của dữ liệu họ thu được từ loài rắn cũng khá tốt. Đó là bởi rắn có phạm vi sống tương đối nhỏ. Chúng di chuyển trung bình không quá 65 mét mỗi ngày. Vì vậy, một con rắn sống ở một khu vực nhỏ nhưng bị nhiễm xạ nặng sẽ kể một câu chuyện khác với một con rắn sống trong một khu vực ít bị ô nhiễm hơn.
Ngoài ra, rắn cũng sống khá lâu, có nghĩa là dữ liệu thu thập được từ chúng sẽ cung cấp cho chúng ta thông tin về các chất gây ô nhiễm môi trường trong thời gian dài.
Các nhà khoa học đã làm gì?
Để bắt đầu đánh giá lại mức độ ô nhiễm phóng xạ ở khu vực loại trừ Fukushima sau 10 năm, các nhà khoa học đã quay trở lại cao nguyên Abukuma, một vùng gồ ghề nằm cách Nhà máy điện hạt nhân Fukushima Daiichi khoảng 24 km về phía tây bắc. Địa hình đồi núi và thung lũng xanh tươi này có nhiều làng mạc và trang trại bị bỏ hoang và là vùng sinh sống của loài rắn chuột Nhật Bản (Elaphe climacophora và E. quadrivirgata).
Gerker và nhóm của cô đã đi dọc các con đường mòn, tìm kiếm những con rắn chuột và "tuyển dụng" chúng vào thí nghiệm. Miễn là con rắn có kích thước đủ lớn, Gerker sẽ dùng băng keo để buộc một thiết bị GPS siêu nhạy và một máy đo liều phóng xạ lên người nó. Con rắn sau đó được thả về môi trường tự nhiên để sinh sống như bình thường.
Hàng ngày, dữ liệu về địa điểm và mức độ phóng xạ từ thiết bị sẽ được gửi tự động về phòng thí nghiệm ở Đại học Fukushima, cho phép Gerker và các đồng nghiệp tại đây nắm bắt được tình hình bên trong lõi của vùng loại trừ phóng xạ.
Trong vòng 3 tháng mùa hè khi rắn chuột hoạt động mạnh nhất, các nhà khoa học đã thu thập được dữ liệu phóng xạ từ hơn 1.700 địa điểm mà chúng thường lui tới. Dữ liệu chỉ ra rắn chuột ở Fukushima thường tránh các khu rừng lá rộng thường xanh và chỉ dành thời gian tập trung gần các con suối, con đường và đồng cỏ.
Bởi thiết bị GPS có thể đo được cả cao độ và độ sâu trong lòng đất, Gerker nhận thấy rắn thường leo lên cả cây cối và các toà nhà bỏ hoang, trong khi mùa đông, chúng gần như ngủ đông dưới lòng đất.
Tới 80% phóng xạ phơi nhiễm cho rắn là đến từ môi trường, bao gồm đất, cây cối và thảm thực vật mà chúng trườn qua. Chỉ có 20% phơi nhiễm phóng xạ trên rắn là từ con mồi mà chúng ăn phải.
Dữ liệu này cho chúng ta biết "cách các chất ô nhiễm phóng xạ luân chuyển trong hệ sinh thái và cách chúng ảnh hưởng tới các loài động vật khác nhau trong mạng lưới thức ăn. Tất cả đều giúp chúng ta có được bức tranh toàn cảnh hơn hơn về tác động của thảm họa hạt nhân đến hệ sinh thái", Gerke cho biết.
Ngoài ra, mức độ phơi nhiễm phóng xạ của một con rắn không chỉ bị ảnh hưởng bởi khu vực sinh sống mà còn được quyết định bằng hành vi của nó. Ví dụ, những con rắn ở trong các tòa nhà bỏ hoang có liều lượng phóng xạ thấp hơn so với những con rắn không chui vào đó. Điều này cho thấy rằng các tòa nhà có thể hoạt động như một lá chắn phóng xạ.
Dữ liệu cũng cho thấy những con rắn dành nhiều thời gian hơn trên cây có liều lượng nhiễm xạ thấp hơn so với những con rắn dành nhiều thời gian hơn trên mặt đất. Vì vậy, Gerke đưa ra giả thuyết rằng các loài động vật sống trên và trong lòng đất sẽ bị bức xạ ảnh hưởng nhiều hơn các loài sống trên cây như linh trưởng hoặc chim chóc.
Thật thú vị, các nghiên cứu trước đây cho thấy phóng xạ ảnh gây hại rất lớn cho các loài động vật có vú, chim và ếch. Nhưng nó dường như không gây hại quá nhiều cho rắn. Mặc dù vậy với dữ liệu thu thập được, Gerke cho biết: "Ở cấp độ dân số, chúng ta không nghĩ rằng rắn có thể bị ảnh hưởng nhiều. Nhưng có thể còn có những thứ đang diễn ra ở cấp độ tế bào mà chúng ta chưa biết về nó".
Đây có lẽ là nghiên cứu đầu tiên mô tả sự ảnh hưởng của phóng xạ trên một quần thể rắn sống trong khu vực nhiễm xạ. "Các nghiên cứu như thế này được thực thực hiện trên các loài động vật cụ thể sẽ giúp chúng ta hiểu hơn về tác động môi trường từ các vụ tai nạn hạt nhân lớn như Fukushima và Chernobyl", Gerke nói.
Ngoài ra, dữ liệu nhiễm xạ từ động vật cũng cho phép chúng ta đánh giá gián tiếp các tác động của phóng xạ đến sức khỏe con người. Đó sẽ là bằng chứng quan trọng để trả lời câu hỏi khi nào chúng ta có thể quay trở lại các khu vực loại trừ hạt nhân để sinh sống.
Tham khảo
Lấy link