Longevidade do transporte radioativo de Fukushima revelada pelos padrões de circulação oceânica do Pacífico Norte
Diagrama esquemático das trajetórias modeladas de partículas de radiocésio liberadas computacionalmente, que podem ser divididas em três grupos de padrões:transporte ao longo da zona de transição da corrente Kuroshio-Oyashio (a, d), a extensão Kuroshio (b, e) e o Giro de recirculação de água no modo subtropical do Atlântico Norte (c, f). Crédito:Kim et al. 2024. Fukushima é agora famosa pelo desastre nuclear que ocorreu em março de 2011, o segundo pior do género depois da catástrofe de Chernobyl em 1986. Um tsunami provocado por um terramoto na costa japonesa danificou geradores de reserva na central nuclear de Fukushima, levando à falha de os sistemas de refrigeração dos reatores. O calor residual derreteu parcialmente várias barras de combustível em três reatores, causando a liberação de radiação nuclear. Uma série de explosões danificou ainda mais os edifícios de contenção e liberou radiação adicional para a área circundante, levando a um raio de evacuação de 30 km.
Embora os esforços para resfriar os reatores e evitar novas explosões tenham tido algum sucesso com o fornecimento de água de helicópteros e o uso de canhões montados em caminhões, descobriu-se posteriormente que a radiação havia entrado nos oceanos (~3,5 petabecquerels de água contaminada), bem como nos alimentos locais. e abastecimento de água. Demorou até Dezembro de 2011 para a central nuclear ser finalmente considerada estável, mas mais seis anos antes de todas as ordens de evacuação serem levantadas.
Os impactos duradouros do evento são fonte de investigação contínua, com novas pesquisas, publicadas em Frontiers in Marine Science , explorando o movimento e a residência de rastreadores derivados de Fukushima no Pacífico Norte.
Sang-Yeob Kim, pesquisador sênior do Instituto de Ciência e Tecnologia Oceânica da Coreia, e colegas modelaram os caminhos subterrâneos e a variabilidade interanual dos traçadores ao longo de um período de reanálise oceânica de 22 anos (começando antes do evento nuclear para comparação) à medida que eles subduzem com a água do modo subtropical do Pacífico Norte durante as estações mais frias.
Esta massa de água com aproximadamente 250 m de espessura tem uma densidade maior de ~26,9 kg/m
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e temperatura média de 18 °C. É um importante estoque de carbono, oxigênio, nutrientes e calor da Terra, sendo verticalmente homogêneo para transportar essas variáveis da superfície para o subsolo do oceano.
No ano seguinte ao evento, medições de observação de isótopos radioativos de césio registraram 6 petabecquerels de
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Cs nas águas subtropicais do Pacífico Norte a uma profundidade de 300 m.
Propriedades médias dos três grupos de padrões (zona de transição da corrente Kuroshio-Oyashio, extensão Kuroshio e giro de recirculação de água no modo subtropical do Atlântico Norte) ao longo de cinco anos de cada um dos modelos de reanálise oceânica. Crédito:Kim et al. 2024.
A equipe de pesquisa usou simulações de rastreamento de partículas Lagrangianas de 100 pontos liberados de
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Cs da deposição atmosférica a cada três dias entre 1º de janeiro de 1994 a 28 de dezembro de 2011 para investigar a dinâmica computacional de fluidos do giro subtropical. Ao fazê-lo, identificaram o caminho das partículas ao longo da Extensão Kuroshio, fluindo para leste ao largo da costa japonesa em direção ao Pacífico Norte, especialmente concentradas no norte da região.
A partir daqui, foram necessários quatro a cinco anos para que os traçadores nucleares se expandissem por toda a região subtropical da bacia para chegar à costa leste de Taiwan, às ilhas Filipinas e ao Mar do Japão.
Enquanto 30% das partículas modeladas se moveram ao longo da Extensão Kuroshio e outros 36% fluíram para o leste em direção à zona de transição da corrente Kuroshio-Oyashio, os 34% restantes foram subduzidos no giro de recirculação da água do modo subtropical do Pacífico Norte da camada mista superior para termoclina inferior.
Acompanhando as mudanças oceanográficas ao longo deste período de propagação de cinco anos, a profundidade e a temperatura da zona de transição da corrente Kuroshio-Oyashio exibiram forte variação sazonal, com partículas subduzidas 50 m durante os meses mais quentes (abril-novembro) e retornando à superfície durante os meses mais frios. (dezembro a março). Comparativamente, o padrão de Extensão Kuroshio apresentou correlação sazonal fraca.
Esta investigação é significativa, pois destaca o período de tempo durante o qual os traçadores se expandem numa única bacia e, portanto, a sua longevidade no ambiente à medida que continuam a expandir-se através de bacias oceânicas adjacentes nos anos (e décadas) vindouros.
