O maior desastre nuclear da história ocorreu há mais de 30 anos na Central Nuclear de Chernobyl no que era então a União Soviética. O derretimento, explosões e fogo nuclear que arderam durante 10 dias injectaram enormes quantidades de radioactividade na atmosfera e contaminaram vastas áreas da Europa e Eurásia. A Agência Internacional de Energia Atómica estima que Chernobyl libertou 400 vezes mais radioactividade na atmosfera do que a bomba lançada sobre Hiroshima em 1945.
Césio radioactivo de Chernobyl ainda hoje pode ser detectado em alguns produtos alimentares. E em partes da Europa Central, Oriental e do Norte muitos animais, plantas e cogumelos ainda contêm tanta radioactividade que não são seguros para o consumo humano.
A primeira bomba atómica explodiu em Alamogordo, Novo México, há mais de 70 anos. Desde então, mais de 2.000 bombas atómicas foram testadas, injectando materiais radioactivos na atmosfera. E mais de 200 pequenos e grandes acidentes ocorreram em instalações nucleares. Mas especialistas e grupos de defesa ainda estão a debater ferozmente as consequências da radioactividade na saúde e no ambiente.
No entanto, na última década, os biólogos populacionais fizeram progressos consideráveis na documentação de como a radioactividade afecta plantas, animais e micróbios. Os meus colegas e eu analisámos estes impactos em Chernobyl, Fukushima e em regiões naturalmente radioactivas do planeta.
Os nossos estudos fornecem novos conhecimentos fundamentais sobre as consequências da exposição crónica e multigeracional à radiação ionizante de baixa dose. Mais importante ainda, descobrimos que organismos individuais são feridos pela radiação de várias formas. Os efeitos cumulativos destas lesões resultam em menores dimensões populacionais e redução da biodiversidade em áreas de alta radiação.
Impactos rodoviários em Chernobyl
A exposição à radiação tem causado danos genéticos e aumentado as taxas de mutação em muitos organismos na região de Chernobyl. Até agora, encontrámos poucas provas convincentes de que muitos organismos estão a evoluir no sentido de se tornarem mais resistentes à radiação.
A história evolutiva dos organismos pode desempenhar um grande papel na determinação da sua vulnerabilidade à radiação. Nos nossos estudos, espécies que historicamente têm mostrado altas taxas de mutação, tais como a andorinha-do-mato (Hirundo rustica), a papa-moscas (Hippolais icterina) e a touca negra eurasiática (Sylvia atricapilla), estão entre as mais prováveis de mostrar declínios populacionais em Chernobyl. A nossa hipótese é que as espécies diferem na sua capacidade de reparar o ADN, e isto afecta tanto as taxas de substituição do ADN como a susceptibilidade à radiação de Chernobyl.
Muito semelhante aos sobreviventes humanos das bombas atómicas de Hiroshima e Nagasaki, as aves e os mamíferos de Chernobyl têm cataratas nos seus olhos e cérebros mais pequenos. Estas são consequências directas da exposição à radiação ionizante no ar, água e alimentos. Tal como alguns doentes com cancro submetidos a radioterapia, muitas das aves têm espermatozóides mal formados. Nas áreas mais radioactivas, até 40 por cento das aves machos são completamente estéreis, sem esperma ou apenas com alguns espermatozóides mortos nas suas vias reprodutivas durante a época de reprodução.
Tumores, presumivelmente cancerosos, são óbvios em algumas aves em áreas de alta radiação. Também o são as anomalias de desenvolvimento em algumas plantas e insectos.
P>Dadas as provas esmagadoras de danos genéticos e lesões a indivíduos, não é surpreendente que as populações de muitos organismos em áreas altamente contaminadas tenham diminuído. Em Chernobyl, todos os principais grupos de animais que pesquisámos eram menos abundantes em áreas mais radioactivas. Isto inclui aves, borboletas, libélulas, abelhas, gafanhotos, aranhas e mamíferos grandes e pequenos.
Nem todas as espécies apresentam o mesmo padrão de declínio. Muitas espécies, incluindo os lobos, não mostram efeitos da radiação na sua densidade populacional. Algumas espécies de aves parecem ser mais abundantes em áreas mais radioactivas. Em ambos os casos, números mais elevados podem reflectir o facto de haver menos competidores ou predadores para estas espécies em áreas altamente radioactivas.
Além disso, vastas áreas da Zona de Exclusão de Chernobyl não estão actualmente muito contaminadas, e parecem constituir um refúgio para muitas espécies. Um relatório publicado em 2015 descreveu os animais de caça, tais como javalis e alces, como prosperando no ecossistema de Chernobyl. Mas quase todas as consequências documentadas da radiação em Chernobyl e Fukushima descobriram que organismos individuais expostos à radiação sofrem sérios danos.
p>Pode haver excepções. Por exemplo, substâncias chamadas antioxidantes podem defender-se contra os danos no DNA, proteínas e lípidos causados pela radiação ionizante. Os níveis de antioxidantes que os indivíduos têm disponíveis nos seus corpos podem desempenhar um papel importante na redução dos danos causados pela radiação. Há provas de que algumas aves podem ter-se adaptado à radiação, alterando a forma como utilizam os antioxidantes nos seus corpos.
Parallels at Fukushima
Testamos a validade dos nossos estudos de Chernobyl repetindo-os em Fukushima, Japão. A perda de energia e a fusão do núcleo em três reactores nucleares de 2011 libertaram cerca de um décimo da quantidade de material radioactivo que o desastre de Chernobyl.
Overtudo, encontrámos padrões semelhantes de declínio na abundância e diversidade de aves, embora algumas espécies sejam mais sensíveis à radiação do que outras. Também encontramos declínios em alguns insectos, como as borboletas, que podem reflectir a acumulação de mutações nocivas ao longo de múltiplas gerações.
Os nossos estudos na Fukushima beneficiaram de análises mais sofisticadas das doses de radiação recebidas pelos animais. Num artigo, associámo-nos a radioecologistas para reconstruir as doses recebidas por cerca de 7.000 aves. Os paralelos que encontramos entre Chernobyl e Fukushima fornecem fortes provas de que a radiação é a causa subjacente dos efeitos observados em ambos os locais.
Alguns membros da comunidade reguladora da radiação têm sido lentos a reconhecer como os acidentes nucleares têm prejudicado a vida selvagem. Por exemplo, o Fórum de Chernobyl patrocinado pela ONU instigou a noção de que o acidente teve um impacto positivo nos organismos vivos na zona de exclusão, devido à falta de actividades humanas. Um relatório de 2013 do Comité Científico das Nações Unidas sobre os Efeitos das Radiações Atómicas prevê consequências mínimas para a vida animal e vegetal da biota da região de Fukushima.
Felizmente, estas avaliações oficiais basearam-se largamente em previsões de modelos teóricos, não em observações empíricas directas das plantas e dos animais que vivem nestas regiões. Com base na nossa investigação, e na de outras, sabe-se agora que os animais que vivem sob toda a gama de stress na natureza são muito mais sensíveis aos efeitos da radiação do que se acreditava anteriormente. Embora os estudos de campo por vezes careçam dos cenários controlados necessários para uma experimentação científica precisa, compensam-no com uma descrição mais realista dos processos naturais.
A nossa ênfase na documentação dos efeitos das radiações em condições “naturais” utilizando organismos selvagens proporcionou muitas descobertas que nos ajudarão a preparar-nos para o próximo acidente nuclear ou acto de terrorismo nuclear. Esta informação é absolutamente necessária se quisermos proteger o ambiente não só para o homem, mas também para os organismos vivos e os serviços do ecossistema que sustentam toda a vida neste planeta.
Existem actualmente mais de 400 reactores nucleares em funcionamento em todo o mundo, com 65 novos reactores em construção e outros 165 por encomenda ou planeados. Todas as centrais nucleares em funcionamento estão a gerar grandes quantidades de resíduos nucleares que terão de ser armazenados durante milhares de anos. Dado isto, e a probabilidade de futuros acidentes ou terrorismo nuclear, é importante que os cientistas aprendam o máximo possível sobre os efeitos destes contaminantes no ambiente, tanto para remediar os efeitos de futuros incidentes, como para a avaliação de risco baseada em provas e o desenvolvimento de políticas energéticas.