Anfang 2018 tickte die Weltuntergangsuhr zwei Minuten vor der Apokalypse – so nahe wie noch nie seit 1953, als die USA und die Sowjetunion Wasserstoffbomben testeten.
Das Bulletin der Atomwissenschaftler entschieden, die Uhr aufgrund wachsender Besorgnis über einen möglichen Atomkrieg vorzustellen, unabhängig davon, ob solche Ereignisse auf Streit zwischen den USA und Nordkorea, Pakistan und Indien oder auf einen anderen Krisenherd zurückzuführen sind.
In der Vergangenheit haben wir die unmittelbaren Auswirkungen von Strahlung durch Atombomben oder Kraftwerksausfälle gesehen. Durch den Besuch radioaktiver Standorte wie diesen können unternehmungslustige Wissenschaftler etwas über die langfristigen Auswirkungen von Strahlung auf die Umwelt erfahren, sodass wir wissen, was zu erwarten ist, falls jemand den großen roten Knopf drückt.
Nuklearisierung
Ein Ort, der einige Hinweise liefern könnte, ist das Bikini-Atoll, ein ringförmiges Korallenriff auf den Marshallinseln. 1946 evakuierten die USA die Bewohner von Bikini und verbrachten dann 12 Jahre damit, ihre nukleare Feuerkraft zu testen, indem sie dort 23 Atombomben zur Detonation brachten, darunter eine, die 1.000-mal so stark war wie die, die Hiroshima verwüstete und die größte Atombombe war, die die USA jemals explodieren ließen. Es ist ein Ort, könnte man meinen, der bis heute völlig menschenleer ist.
Aber 2016 besuchte Steve Palumbi, Professor für Meereswissenschaften an der Stanford University in Kalifornien, Bikini, um das Meeresleben zu dokumentieren. Er interessierte sich zum ersten Mal für Bikini, als er für sein Buch The Extreme Life Of The Sea recherchierte . Er erfuhr, dass das Alter von Organismen bestimmt werden kann, indem man ihren künstlichen Kohlenstoff-14-Gehalt misst, der Mitte des letzten Jahrhunderts durch Wasserstoffbombentests verursacht wurde. Also, als er vom US-Fernsehsender PBS eingeladen wurde, eine Dokumentarserie mit dem Titel The Big Pacific zu machen , sagte er den Produzenten, dass er zum Bikini-Atoll gehen wolle.
Anstatt es unfruchtbar zu finden, entdeckte er eine Vielzahl von Arten, darunter Korallen, Fische, Haie und Krabben, die in den Gewässern des Atolls gedeihen. Zweifellos hat die vollständige Abwesenheit von Menschen für mehr als sieben Jahrzehnte dazu beigetragen, ein ungestörtes Territorium zu schaffen, in dem Wildtiere gedeihen konnten.
„Als Sie anfingen, sich die Berichte und Hinweise anzusehen, erwarteten wir eine gewisse Erholung – wir hatten nur keine Ahnung, wie umfangreich sie sind“, sagt er. Und nach den Beobachtungen seines Teams schienen die Organismen ganz normal zu sein, ohne offensichtliche Mutantenmerkmale. „Da gibt es viele seltsame Dinge – wie Kokosnüsse in der Größe und Form von Zucchini [Zucchini] an den Bäumen“, sagt er. „Aber kann man diese Dinger wirklich der Strahlung zuordnen? Es ist nicht ganz so klar.“
Die Ukraine ist ein weiteres Beispiel für die überraschenden Möglichkeiten, wie sich das Leben nach einer Strahlenexposition erholen kann. Am frühen 26. April 1986 explodierte der Reaktor 4 des Kernkraftwerks Tschernobyl aufgrund einer fatalen Kombination aus technischem Versagen und menschlichem Versagen. Zwischen der Explosion und dem anschließenden Feuer, das 10 Tage lang wütete, schleuderte die Nuklearkatastrophe von Tschernobyl etwa 400-mal mehr radioaktives Material in die Atmosphäre als die Bomben von Hiroshima und Nagasaki zusammen. Letztendlich evakuierten Beamte etwa 330.000 Menschen aus der Region und richteten eine sogenannte Tschernobyl-Sperrzone ein, die heute etwa 4.200 km umfasst und nach vier Kontaminationsgraden abgestuft ist.
„Wir wissen nicht wirklich viel darüber, was unmittelbar nach der Katastrophe von Tschernobyl geschah, außer der Tatsache, dass alles auf vielen Kilometern ausgelöscht wurde – alles von Bäumen über Säugetiere bis hin zu Insekten“, sagt Prof. Timothy Mousseau, a Biologe an der University of South Carolina.
Der Weg zur Genesung
In den Jahrzehnten seitdem haben Forscher die Region genau auf Anzeichen einer Erholung beobachtet. Prof. Jim Smith, Umweltwissenschaftler an der Universität von Portsmouth, hat mit Wissenschaftlern aus Weißrussland zusammengearbeitet, um einige der in der Zone lebenden Säugetiere wie Wildschweine, Elche und Wölfe zu überwachen. Überraschenderweise, sagt er, scheinen sich die Populationen erholt zu haben, sowohl in Bezug auf den Überfluss als auch auf die Vielfalt. Wie Smith erklärt, ist die Kontamination innerhalb der Zone ungleichmäßig:Etwa 1 Prozent der Region besteht aus Gebieten wie dem berüchtigten Red Forest mit seinen außergewöhnlichen Strahlungswerten, während anderswo viel niedrigere Werte existieren. Aber selbst in den Hotspots haben er und seine Mitarbeiter keinen Rückgang der Populationszahlen großer Säugetiere (außer Wölfe) im Vergleich zu nahe gelegenen strahlungsfreien Naturschutzgebieten festgestellt.
Wenn also die Tierwelt in den Jahrzehnten nach einem nuklearen Ereignis blühte, deutet dies darauf hin, dass sich diese Regionen schnell erholt haben? Absolut nicht, sagt Palumbi über Bikini. „Es sieht gut aus, aber da ist eine unsichtbare Bedrohung“, erklärt er. In den frühen 1970er Jahren wurde einigen Menschen, die vor den Bombentests auf dem Bikini-Atoll gelebt hatten, gesagt, dass sie zurückkehren könnten, nur um einige Jahre später aufgrund der anhaltenden unsicheren Strahlungswerte wieder evakuiert zu werden. „Wenn Sie genau das tun, was Sie nicht tun sollten, und den Signalen [des Strahlungszählers] folgen, wo sie stärker werden, landen Sie am Wasserbrunnen [einer Süßwasserquelle]“, sagt er.
Eine Studie aus dem Jahr 2016, in der die Strahlungswerte auf den Marshallinseln erneut untersucht wurden, kam zu dem Schluss, dass die Kontamination von Bikini höher ist als bisher angenommen, obwohl sie sich auf anderen Inseln aufgelöst zu haben scheint. Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass die Bestimmung der radioaktiven Dosis durch die Aufnahme von dort gezüchteten oder gefangenen Lebensmitteln erforderlich wäre, um herauszufinden, ob die Inseln bewohnbar geworden sind.
„Jeden Tag gab es Momente, die einem sagten, dass an diesem Ort etwas nicht stimmte, wie zum Beispiel, als das Navigationssystem des Bootes schrie, wir seien auf Grund gelaufen, weil es Karten von 1935 verwendete, und wo wir – in 49 Metern Wassertiefe – vor Anker lagen damals eine Insel“, sagt Palumbi.
Die Geschichte in Tschernobyl ist vielleicht sogar noch komplizierter. Mousseau weist darauf hin, dass für Wildtiere die Anwesenheit von Menschen in gewisser Weise schlimmer ist als große Dosen von Radioaktivität. Denn der Mensch greift durch Besiedlung, Jagd und Landwirtschaft in die Lebensräume vieler Tiere ein. Deshalb untersucht sein Team Organismen wie kleine Nagetiere, Insekten, Vögel und Bäume. Da diese weniger durch die Anwesenheit oder Abwesenheit von Menschen beeinflusst werden, gibt es den Wissenschaftlern mehr Gelegenheit, die Auswirkungen radioaktiver Schadstoffe zu untersuchen, sagt er.
Mousseau und seine Kollegen sehen Probleme sowohl auf Bevölkerungs- als auch auf individueller Ebene, die ihrer Meinung nach auf erhöhte Strahlungswerte zurückzuführen sind. Zum Beispiel berichteten sie von einem erhöhten Auftreten von Grauem Star und allgemein kleineren Gehirnen bei Vögeln und kleinen Säugetieren in Tschernobyl. In Strahlungs-Hotspots waren 40 Prozent der Vögel in einigen Jahren völlig unfruchtbar, fanden sie heraus.
Während sie Wölfe und einige andere Tiere gedeihen sahen, berichteten sie im Gegensatz zu Smiths Gruppe über eine geringere Häufigkeit von Insekten, Vögeln und Säugetieren in hochradioaktiven Regionen sowie über verringerte Wachstumsraten bei Kiefern. Sie fanden heraus, dass die Laubstreu in Gebieten mit hoher Kontamination dicker war, was darauf hindeutet, dass die Anzahl der Zersetzer – wie Bakterien und Pilze – reduziert ist. Diese Organismen spielen eine wesentliche Rolle beim Abbau von organischem Material, um seinen Kohlenstoff und Stickstoff freizusetzen. Tatsächlich scheint der Rote Wald selbst nicht richtig zu verfallen, obwohl er nach der Explosion vor mehr als 30 Jahren abgestorben ist.
Hoffnung für die Menschen
Wie sich all dies auf die menschliche Gesundheit auswirkt, ist alles andere als klar. Je komplexer ein Organismus ist – und Menschen sind relativ komplex –, desto anfälliger für Radioaktivität wird angenommen. Aber der Hauptgrund, warum Orte wie das Bikini-Atoll und Tschernobyl als zu gefährlich für uns gelten, liegt nicht an einigen physiologischen Unterschieden zwischen Menschen und anderen Tieren, sondern daran, dass die Risikoschwelle für uns viel niedriger angesetzt ist als für Wildtiere.
„Es läuft auf eine politische und soziologische Diskussion hinaus – nicht auf eine wissenschaftliche“, sagt Smith. Er glaubt, dass die jüngsten Forschungsergebnisse darauf hindeuten, dass das Risiko in weiten Teilen der Region um Tschernobyl in Wirklichkeit jetzt nicht sehr hoch ist. „Organismen sind an Mutationen gewöhnt, sie sind Teil des Lebens“, sagt er.
In Wahrheit wissen Wissenschaftler wenig darüber, wie sich eine chronische Exposition gegenüber schwacher Strahlung auf den Körper auswirkt. Einer der wichtigsten Bausteine zum Verständnis des Zusammenhangs zwischen Strahlenbelastung und Krebs ist die sogenannte Lebensspannenstudie, in der seit 1950 94.000 Überlebende der Bombardierung von Hiroshima und Nagasaki, 27.000 nicht exponierte Personen und ihre Kinder überwacht wurden. Aber Selbst dort sind die Auswirkungen weniger signifikant als die meisten Leute denken, sagt Smith. Mousseau argumentiert jedoch, dass andere Endpunkte als Krebs, wie die Anzahl der Katarakte, die Kopfgröße oder Immunerkrankungen, ein differenzierteres Bild zeigen.
Aber Palumbi glaubt, dass Daten vom Bikini-Atoll uns helfen könnten, diese Wissenslücke zu schließen. Er plant, die Mutationsraten bei Organismen wie Korallen, die lange leben, und Kokosnusskrabben, die regelmäßig das am stärksten kontaminierte Ding auf der Insel fressen – Kokosnüsse – zu untersuchen, um die Auswirkungen einer Niedrigdosis-Exposition auf genomischer Ebene zu untersuchen. Mousseau hofft unterdessen, eingehende genomische und andere Arten von molekularen Studien an Menschen aus der Nähe von Tschernobyl durchführen zu können.
Moderne Atomwaffen
Es ist schwer zu sagen, wie all diese Variablen zu dem Bild beitragen, was heute im Falle eines Austauschs von Atombomben passieren könnte. Die größte Sorge, darin sind sich Experten einig, wäre unmittelbar. Die verheerendsten Auswirkungen der Bombenabwürfe auf Hiroshima und Nagasaki waren die Explosion und die akuten Folgen:Schätzungen zufolge starben etwa 135.000 bzw. 70.000 Menschen, wobei die Hälfte der Todesfälle am Tag der Explosionen auftraten und der Rest der Opfer entsetzliche Erfahrungen machte Auswirkungen über die Wochen und Monate danach.
Experten warnen davor, dass die Auswirkungen für jede heute abgeworfene Bombe wahrscheinlich exponentiell größer wären. „Die Bomben, die auf Nagasaki und Hiroshima abgeworfen wurden, waren winzig kleine Atombomben im Vergleich zu den Bomben, die wir jetzt haben“, sagt Mousseau. Die heutigen Bomben sind etwa 1.000-mal stärker und die Reaktionen, die sie antreiben, werden effizienter sein.
Je nachdem, wie viele Bomben abgeworfen wurden und wie groß sie waren, würde der nukleare Fallout der Explosion in den Tagen und Wochen nach einer Explosion eine weitere Kontamination verursachen. Im Jahr 1983 schlug der Physiker Carl Sagan die umstrittene Vorstellung vor, dass eine nukleare Explosion, wenn sie genügend Ruß und Staub in die Luft schleuderte, eine beträchtliche Menge der Sonnenstrahlen absorbieren und einen nuklearen Winter verursachen könnte.
Prof. Alan Robock, Umweltwissenschaftler an der Rutgers University in New Jersey, hat mit denselben Modellen, die Wissenschaftler verwenden, um die langfristigen Auswirkungen des Klimawandels vorherzusagen, berechnet, dass ein regionaler Atomkrieg zu einem massiven Rückgang der landwirtschaftlichen Kapazität führen könnte, a Temperatur- und Niederschlagsrückgang sowie eine Zunahme der UV-Strahlung durch die Zerstörung der Ozonschicht. „Die globale Erwärmung wäre nicht eines der Dinge, über die wir uns jemals wieder Sorgen machen würden“, sagt Mousseau. Das sind natürlich nur Modelle, aber könnte das passieren? Am besten finden wir es nie heraus.
- Dieser Artikel wurde erstmals im März 2018 veröffentlicht