核辐射导致日本海洋动物面临死亡变异风险

3月11日,日本发生大地震并引发海啸,双重打击导致位于东岸的福岛第一核电站发生严重事故。专家们表示,如果福岛核电站的放射性物质继续流入海洋,海洋生物的生存将面临威胁。
根据美国《纽约时报》报道,过去一周时间里,研究人员对核电站附近提取的海水样本进行检测后发现,包括铯137和碘131在内的放射性同位素浓度升高。
辐射可导致变异

陆地和海洋的所有生物都暴露在天然水平的电离辐射环境下,高频辐射足以改变DNA。这种基因损伤绝大多数可以治愈,但由于人造辐射的存在,动物更难修复它们受损的基因。日本核安全官员在接受美国媒体采访时表示,日本海水样本的辐射水平过去4天内处于波动状态,30日的碘浓度达到法定限值的3355倍。
这是迄今为止检测发现的最高水平,说明更多放射性物质流入海洋,但这种情况如何发生仍是一个未知数。据《纽约时报》报道,3月28日的海水样本检测结果显示,铯的浓度达到安全限值的20倍。
纽约莱曼学院海洋与江河口研究所负责人约瑟夫·拉什林表示,海水中的辐射能够以一系列方式威胁海洋动物的生存,放射性物质可直接导致海洋动物死亡,后代发生基因变异或者污染它们的食物链。他说:“核辐射将导致一些海洋动物死亡,其他一些动物将遭受基因损伤。辐射的主要影响是改变动物的基因和影响它们的繁育能力。”
放射生态学家沃德·维克勒指出,碘浓度和铯水平达到一定程度后,所对应的辐射剂量将导致海洋动物死亡或者影响它们的生育能力。维克勒是美国科罗拉多州立大学的名誉教授,他在电子邮件中指出:“我非常怀疑受损核电站泄露的放射性物质对日本沿海大范围内的海洋生物产生的直接影响可以被观测到。”
他指出,利用法定限值测量海洋动物遭受的损伤现在已经没有太大意义。为了准确评估海洋动物面临的威胁,科学家必须了解福岛核电站附近海水、鱼类以及其他海洋动物面临的真实的放射性碘浓度。
对小型动物威胁最大

维克勒指出,福岛核电站附近的放射性污染水平将继续升高,对当地海洋动物的生存造成伤害。他说:“如果这种事情发生,最可能的影响就是破坏当地鱼类的繁育能力。”海洋动物的卵和幼体对辐射较为敏感,放射性原子能够取代动物体内的其他原子,所导致的辐射暴露将改变它们的DNA。
莱曼学院的拉什林指出,绝大多数变异动物无法幸存,一些动物还会将变异遗传给下一代。无论哪一种情况,辐射暴露都会影响海洋动物的长期生存能力。拉什林认为,在所有海洋动物中,最易遭受损伤的是水母、海葵、海蠕虫等软体动物,它们吸收辐射的速度超过有壳动物。但维克勒指出鱼类同样可能面临最大威胁。他说:“我希望当地鱼类生育能力遭受的任何暂时性损伤都会因周围海域未受影响的个体的迁入抵消,进而降低影响程度。”
除了影响生育能力外,放射性物质同样会灼伤经过的鱼类,它们受到的影响就像在灼热的水中生存一样。拉什林表示,金枪鱼和旗鱼等太平洋捕食者已经因过度捕捞面临生存威胁,这一可怕的事实加之目前的核辐射导致问题更为复杂。他说:“让我感到忧虑的是,现在已到了产卵季节,如果核辐射影响幼仔的生存,问题将更为严重。”
辐射将污染食物链

佛罗里达州大学化学海洋学家和环境放射性专家比尔·伯奈特表示:“在短期内,辐射将对海洋生物的生存产生不利影响,这一点是毫无疑问的。好消息是,碘的半衰期只有8天。因此,如果能够遏制住放射性物质泄露,这只是一个短期问题。但福岛核电站泄露的铯的潜在影响更大,因为铯的衰变时间长达30年。”
拉什林表示,如果海洋动物摄入受到照射的植物和小型猎物,海洋食物链将受到污染。尤为值得关注的是,海藻等植物能够快速吸入碘。德克萨斯州理工大学毒物学家罗恩·肯达尔表示,在地震和海啸袭击中,日本东北部城市遭到严重破坏,铅等有毒金属可能进入土壤和水。
此前的研究显示,有毒金属会与辐射产生相互作用,抑制脊椎动物的免疫系统,导致它们更易患病。由于破坏范围较大,环境和人类健康均面临较大威胁。“这让我联想到遭到卡特里娜飓风袭击的新奥尔良。在我看来,日本的核事故导致问题更为复杂。”
海洋可以自我修复

科罗拉多州大学的维克勒指出,海洋拥有惊人的能力,可冲淡辐射。他说:“此外,海洋同样富有弹性,随着时间的推移,形势的改善以及放射性物质的衰变和驱散,受影响海域将逐步恢复。需要提醒的是,我们并没有太多机会研究大量放射性物质流入海洋生态系统所能产生的影响。”迄今为止,最完善的相关数据来自于上世纪五六十年代的核武器试验。
德州理工学院的肯达尔指出,辐射对海水的影响,我们了解的并不多。他说:“辐射就像是毒药。放射性物质浓度越高,潜在的危害越大,我们需要进行严密监视。”拉什林指出:“如果只是一次性的,问题并不存在。”如果辐射泄露在几个月内继续发生,日本的海洋生物便将面临更大威胁。海岸线毕竟不是切尔诺贝利核电站,我们无法修建混凝土外壳,封闭整个区域。

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