La mayor catástrofe nuclear de la historia ocurrió hace más de 30 años en la central nuclear de Chernóbil, en la entonces Unión Soviética. La fusión, las explosiones y el incendio nuclear que ardió durante 10 días inyectaron enormes cantidades de radiactividad en la atmósfera y contaminaron vastas zonas de Europa y Eurasia. El Organismo Internacional de Energía Atómica estima que Chernóbil liberó a la atmósfera 400 veces más radiactividad que la bomba lanzada sobre Hiroshima en 1945.
El cesio radiactivo de Chernóbil todavía puede detectarse en algunos productos alimenticios. Y en algunas zonas del centro, este y norte de Europa muchos animales, plantas y setas aún contienen tanta radiactividad que no son seguros para el consumo humano.
La primera bomba atómica explotó en Alamogordo, Nuevo México, hace más de 70 años. Desde entonces, se han probado más de 2.000 bombas atómicas que han inyectado materiales radiactivos en la atmósfera. Y se han producido más de 200 accidentes pequeños y grandes en instalaciones nucleares. Pero los expertos y los grupos de defensa siguen debatiendo ferozmente sobre las consecuencias de la radiactividad para la salud y el medio ambiente.
Sin embargo, en la última década los biólogos de la población han avanzado considerablemente en la documentación de cómo la radiactividad afecta a las plantas, los animales y los microbios. Mis colegas y yo hemos analizado estos impactos en Chernóbil, Fukushima y regiones naturalmente radiactivas del planeta.
Nuestros estudios aportan nuevos conocimientos fundamentales sobre las consecuencias de la exposición crónica y multigeneracional a dosis bajas de radiación ionizante. Lo más importante es que hemos descubierto que los organismos individuales sufren daños por la radiación de diversas maneras. Los efectos acumulativos de estas lesiones dan lugar a un menor tamaño de la población y a una menor biodiversidad en las zonas de alta radiación.
Impacto general en Chernóbil
La exposición a la radiación ha causado daños genéticos y ha aumentado las tasas de mutación en muchos organismos de la región de Chernóbil. Hasta ahora, hemos encontrado pocas pruebas convincentes de que muchos organismos de allí estén evolucionando para ser más resistentes a la radiación.
La historia evolutiva de los organismos puede desempeñar un papel importante a la hora de determinar su vulnerabilidad a la radiación. En nuestros estudios, las especies que históricamente han mostrado altas tasas de mutación, como la golondrina común (Hirundo rustica), la curruca icterina (Hippolais icterina) y la curruca capirotada euroasiática (Sylvia atricapilla), se encuentran entre las más propensas a mostrar descensos de población en Chernóbil. Nuestra hipótesis es que las especies difieren en su capacidad de reparar el ADN, y esto afecta tanto a las tasas de sustitución del ADN como a la susceptibilidad a la radiación de Chernóbil.
Al igual que los supervivientes humanos de las bombas atómicas de Hiroshima y Nagasaki, las aves y los mamíferos de Chernóbil tienen cataratas en los ojos y cerebros más pequeños. Son consecuencias directas de la exposición a la radiación ionizante en el aire, el agua y los alimentos. Al igual que algunos pacientes de cáncer sometidos a radioterapia, muchas de las aves tienen esperma malformado. En las zonas más radiactivas, hasta el 40 por ciento de los pájaros macho son completamente estériles, sin esperma o con sólo unos pocos espermatozoides muertos en sus tractos reproductivos durante la temporada de cría.
Los tumores, presumiblemente cancerosos, son evidentes en algunas aves de las zonas de alta radiación. También lo son las anomalías de desarrollo en algunas plantas e insectos.
Dada la abrumadora evidencia de daños genéticos y lesiones en los individuos, no es sorprendente que las poblaciones de muchos organismos en áreas altamente contaminadas hayan disminuido. En Chernóbil, todos los grupos principales de animales que estudiamos eran menos abundantes en las zonas más radiactivas. Esto incluye aves, mariposas, libélulas, abejas, saltamontes, arañas y mamíferos grandes y pequeños.
No todas las especies muestran el mismo patrón de disminución. Muchas especies, incluidos los lobos, no muestran efectos de la radiación en su densidad de población. Unas pocas especies de aves parecen ser más abundantes en las zonas más radiactivas. En ambos casos, el mayor número puede reflejar el hecho de que hay menos competidores o depredadores para estas especies en las zonas altamente radiactivas.
Además, vastas áreas de la Zona de Exclusión de Chernóbil no están actualmente muy contaminadas, y parecen proporcionar un refugio para muchas especies. Un informe publicado en 2015 describía que animales de caza como el jabalí y el alce prosperaban en el ecosistema de Chernóbil. Pero casi todas las consecuencias documentadas de la radiación en Chernóbil y Fukushima han constatado que los organismos individuales expuestos a la radiación sufren graves daños.
Puede haber excepciones. Por ejemplo, las sustancias llamadas antioxidantes pueden defender contra el daño al ADN, las proteínas y los lípidos causado por la radiación ionizante. Los niveles de antioxidantes que los individuos tienen disponibles en sus cuerpos pueden jugar un papel importante en la reducción del daño causado por la radiación. Hay pruebas de que algunas aves pueden haberse adaptado a la radiación cambiando la forma en que utilizan los antioxidantes en sus cuerpos.
Paralelos en Fukushima
Pusimos a prueba la validez de nuestros estudios sobre Chernóbil repitiéndolos en Fukushima, Japón. La pérdida de potencia y la fusión del núcleo de tres reactores nucleares en 2011 liberaron aproximadamente una décima parte de material radiactivo que el desastre de Chernóbil.
En general, hemos encontrado patrones similares de disminución de la abundancia y la diversidad de las aves, aunque algunas especies son más sensibles a la radiación que otras. También hemos encontrado descensos en algunos insectos, como las mariposas, que pueden reflejar la acumulación de mutaciones perjudiciales a lo largo de múltiples generaciones.
Nuestros estudios en Fukushima se han beneficiado de análisis más sofisticados de las dosis de radiación recibidas por los animales. En un trabajo, nos asociamos con radioecólogos para reconstruir las dosis recibidas por unas 7.000 aves. Los paralelismos que hemos encontrado entre Chernóbil y Fukushima proporcionan pruebas sólidas de que la radiación es la causa subyacente de los efectos que hemos observado en ambos lugares.
Algunos miembros de la comunidad reguladora de la radiación han tardado en reconocer cómo los accidentes nucleares han dañado la vida silvestre. Por ejemplo, el Foro de Chernóbil, patrocinado por la ONU, instigó la idea de que el accidente ha tenido un impacto positivo en los organismos vivos de la zona de exclusión debido a la falta de actividades humanas. Un informe de 2013 del Comité Científico de las Naciones Unidas sobre los Efectos de las Radiaciones Atómicas predice consecuencias mínimas para la biota animal y vegetal de la región de Fukushima.
Desgraciadamente, estas evaluaciones oficiales se basaron en gran medida en predicciones de modelos teóricos, no en observaciones empíricas directas de las plantas y los animales que viven en estas regiones. Basándonos en nuestras investigaciones, y en las de otros, ahora se sabe que los animales que viven bajo toda la gama de tensiones de la naturaleza son mucho más sensibles a los efectos de la radiación de lo que se creía. Aunque los estudios de campo a veces carecen de los entornos controlados necesarios para una experimentación científica precisa, lo compensan con una descripción más realista de los procesos naturales.
Nuestro énfasis en documentar los efectos de la radiación en condiciones «naturales» utilizando organismos salvajes ha proporcionado muchos descubrimientos que nos ayudarán a prepararnos para el próximo accidente nuclear o acto de terrorismo nuclear. Esta información es absolutamente necesaria si queremos proteger el medio ambiente no sólo para el hombre, sino también para los organismos vivos y los servicios del ecosistema que sostienen toda la vida en este planeta.
Actualmente hay más de 400 reactores nucleares en funcionamiento en todo el mundo, con 65 nuevos en construcción y otros 165 en pedido o planificados. Todas las centrales nucleares en funcionamiento generan grandes cantidades de residuos nucleares que deberán almacenarse durante miles de años. Teniendo en cuenta esto, y la probabilidad de futuros accidentes o terrorismo nuclear, es importante que los científicos aprendan todo lo posible sobre los efectos de estos contaminantes en el medio ambiente, tanto para remediar los efectos de futuros incidentes como para la evaluación de riesgos basada en pruebas y el desarrollo de políticas energéticas.