Thành phố, khách sạn, điểm đến29-30 May, 2 Khách, 1 đêm
Tìm kiếm
Ngày đến Wed, May 29
1
Ngày vềThu, May 30
Số phòng, số khách1 phòng, 2 người lớn, 0 trẻ em

Rùa Mang Dấu Ấn của Lịch Sử Hạt Nhân của Nhân Loại trong Vỏ

Bởi: Minprice.com
26/03/20240like

Vào một ngày xuân năm 1978, một ngư dân đã bắt được một con cá mập hổ trong đầm phá quanh Đảo Enewetak, một phần của Quần Đảo Marshall ở Bắc Thái Bình Dương. Con cá mập đó, cùng với còn lại của một con rùa biển xanh mà nó đã nuốt chửng, đã lọt vào một bảo tàng lịch sử tự nhiên. Ngày nay, các nhà khoa học nhận ra rằng con rùa này chứa đựng những dấu hiệu về quá khứ hạt nhân của đầm phá—và có thể giúp chúng ta hiểu được làm thế nào nghiên cứu hạt nhân, sản xuất năng lượng, và chiến tranh hạt nhân sẽ ảnh hưởng đến môi trường trong tương lai.

Năm 1952, vụ thử nghiệm bom nhiệt hạch đầu tiên trên thế giới đã xóa sổ một hòn đảo láng giềng—một trong số 43 quả bom hạt nhân được thử nghiệm tại Enewetak trong những năm đầu của Chiến tranh Lạnh. Gần đây, Cyler Conrad, một nhà khảo cổ học tại Viện Nghiên cứu Quốc gia Thái Bình Dương, bắt đầu điều tra xem các dấu vết phóng xạ từ những vụ nổ đó đã được lưu trữ bởi một số nhà sử học môi trường đặc biệt tốt: rùa.

“Bất cứ nơi nào sự kiện hạt nhân đã xảy ra trên toàn cầu, đều có rùa,” Conrad nói. Điều đó không phải vì rùa—bao gồm cả rùa biển, rùa núi, và rùa nước ngọt—bị hấp dẫn đến các địa điểm thử nghiệm hạt nhân. Chúng chỉ đơn giản là ở mọi nơi. Chúng đã là một phần không thể thiếu của thần thoại và văn hóa phổ biến từ thời kỳ bắt đầu của lịch sử ghi chép. “Câu chuyện của loài người trên hành tinh này thực sự gắn liền với rùa,” Conrad nói. Và, ông thêm, vì chúng được biết đến với tuổi thọ lâu dài, chúng có khả năng duy nhất để ghi chép câu chuyện của con người trong vỏ cứng, phát triển chậm của họ.

undefined

Hợp tác với các nhà nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Quốc gia Los Alamos, nơi mà trước đây được chỉ đạo bởi J. Robert Oppenheimer, Conrad đã có thể sử dụng một số công cụ phát hiện các nguyên tố phóng xạ tiên tiến nhất thế giới. Tuần trước, nghiên cứu của đội ngũ ông trên tạp chí PNAS Nexus báo cáo rằng con rùa này, cũng như những con khác sống gần các địa điểm phát triển hạt nhân, mang trong vỏ của mình uranium được làm giàu cao—một dấu hiệu rõ ràng của việc thử nghiệm vũ khí hạt nhân.

Vỏ rùa được bao phủ bởi các lá sừng, lá được làm từ keratin, cùng chất liệu trong móng tay. Các lá sừng phát triển theo lớp như những vòng cây, tạo ra những vòng xoáy tuyệt vời giữ lại một bản ghi hóa học về môi trường của con rùa trong từng tấm. Nếu bất kỳ loài động vật nào hấp thụ nhiều hóa chất hơn nó có thể tiết ra, dù là qua ăn, hít thở, hay tiếp xúc, hóa chất đó sẽ tồn tại trong cơ thể của nó.

Một khi các chất ô nhiễm hóa học—bao gồm cả radionuclide, những phiên bản hóa học không ổn định của các nguyên tố hóa học—xâm nhập vào lá sừng, chúng thực sự bị kẹt ở đó. Trong khi chúng có thể bị trải ra qua các lớp trong vòng cây hoặc các mô mềm của động vật, chúng bị khóa vào từng lớp lá sừng vào thời điểm con rùa bị phơi nhiễm. Mẫu mọc trên vỏ sò của mỗi con rùa phụ thuộc vào loài của nó. Ví dụ, rùa hộp, chẳng hạn, phát triển lá sừng của mình theo hướng ra ngoài theo thời gian, giống như cách con người mọc móng tay. Còn rùa sa mạc, lá sừng cũng phát triển theo thứ tự, nhưng lớp mới phát triển dưới lớp cũ hơn, chồng lên nhau tạo thành một hồ sơ giống như vòng cây.

Vì chúng rất nhạy cảm với thay đổi môi trường, rùa từ lâu đã được coi là báo hiệu của sức khỏe sinh thái—một loại chuẩn đoán khác trong môi trường cảnh báo. “Chúng sẽ cho chúng ta thấy những vấn đề mới nổi lên,” Wallace J. Nichols, một nhà sinh học biển không liên quan đến nghiên cứu này, nói. Nhưng những phát hiện mới của Conrad tiết lộ rằng rùa cũng “cho chúng ta thấy những vấn đề khác biệt từ quá khứ.”

Đội ngũ của Conrad tại Los Alamos đã lựa chọn cẩn thận năm con rùa từ các bảo tàng lịch sử tự nhiên, mỗi con đại diện cho một sự kiện hạt nhân khác nhau trong lịch sử. Một trong những con là rùa biển xanh Enewetak Atoll, được mượn từ Bảo tàng Bernice Pauahi Bishop ở Honolulu, Hawaii. Những con khác bao gồm rùa sa mạc Mojave thu thập trong phạm vi của bụi hạt từ địa điểm thử nghiệm Nevada Test Site cũ; rùa cooter từ Savannah River Site, nơi sản xuất nhiên liệu cho vũ khí hạt nhân; và rùa hộp phương đông từ Oak Ridge, nơi trước đây sản xuất các bộ phận cho vũ khí hạt nhân. Một con rùa sa mạc Sonoran, được thu thập xa lệch khỏi bất kỳ địa điểm thử nghiệm hoặc sản xuất hạt nhân nào, phục vụ như một nhóm đối chứng tự nhiên.

Trong thời gian làm việc tại Los Alamos, Conrad gặp nhà hóa học đồng vị và cộng tác viên sắp trở thành tác giả chính Jeremy Inglis, người biết cách phát hiện thậm chí những dấu hiệu tinh tế nhất của tiếp xúc với hạt nhân trong vỏ rùa. Họ quyết định tìm kiếm uranium. Với một nhà hóa học đồng vị, điều này có thể ban đầu cảm thấy lạ lẫm. Uranium được tìm thấy khắp nơi trong tự nhiên, và không nhất thiết phản ánh điều gì quan trọng về lịch sử. Nhưng với thiết bị đủ nhạy cảm, uranium có thể tiết lộ nhiều thông tin về thành phần đồng vị, hoặc tỷ lệ của các nguyên tử của nó chứa cấu hình khác nhau của proton, electron và neutron. Uranium tự nhiên, có mặt trong hầu hết các loại đá, có cấu hình khác nhau hoàn toàn so với uranium được làm giàu cao được tìm thấy trong phòng thí nghiệm và vũ khí hạt nhân.

Để tìm uranium được làm giàu cao ẩn sau những thứ bình thường trong mẫu vỏ rùa, Inglis mặc bộ đồ bảo hộ toàn bộ trong một phòng sạch để tránh uranium của mình làm cản trở. (“Có đủ uranium trong tóc của tôi để ô nhiễm một picogram của mẫu,” anh ấy nói.) Inglis mô tả mẫu như một cốc gin và tonic: “Tonic là uranium tự nhiên. Nếu bạn thêm nhiều uranium tự nhiên tonic vào gin uranium được làm giàu cao của bạn, bạn sẽ làm hỏng nó. Nếu chúng tôi ô nhiễm mẫu của chúng tôi bằng uranium tự nhiên, tỷ lệ đồng vị thay đổi, và chúng tôi không thể nhìn thấy tín hiệu mà chúng tôi đang tìm kiếm.”

Đội ngũ kết luận rằng cả bốn con rùa đến từ các địa điểm thử nghiệm hạt nhân hay sản xuất hạt nhân lịch sử đều mang theo dấu vết của uranium được làm giàu cao. Rùa sa mạc Sonoran chưa bao giờ tiếp xúc với hoạt động hạt nhân là duy nhất không có dấu vết.

Họ thu thập mẫu scute hàng loạt từ ba con rùa của họ, có nghĩa là họ có thể xác định liệu con rùa đã tiếp xúc với uranium vào một thời điểm nào đó trong cuộc sống của nó, nhưng không chính xác là khi nào. Nhưng các nhà nghiên cứu đã đi xa hơn với rùa hộp Oak Ridge, xem xét sự thay đổi trong nồng độ đồng vị uranium qua bảy lớp scute, đánh dấu bảy năm cuộc sống của con rùa từ 1955 đến 1962. Sự thay đổi trong các lớp scute tương ứng với những biến động trong mức độ ô nhiễm uranium được ghi lại trong khu vực, ngụ ý rằng vỏ rùa của rùa Oak Ridge đã được đánh dấu thời gian bởi các sự kiện hạt nhân lịch sử. Ngay cả lớp scute dành cho trứng mới nở, một lớp đã phát triển trước khi rùa nở, cũng có dấu hiệu của lịch sử hạt nhân được truyền lại từ mẹ của nó.

Chưa rõ ý nghĩa của việc ô nhiễm này đối với sức khỏe của các con rùa. Tất cả những chiếc vỏ này đều từ những con động vật đã chết từ lâu được bảo quản trong các bảo tàng lịch sử tự nhiên. Thời điểm tốt nhất để đánh giá tác động của các radionuclide đối với sức khỏe của chúng sẽ là khi chúng còn sống, theo Kristin Berry, một nhà sinh học động vật hoang dã chuyên về rùa sa mạc tại Trung tâm Nghiên cứu Sinh thái Tây, người không tham gia vào nghiên cứu này. Berry còn nói thêm rằng nghiên cứu thêm, sử dụng thí nghiệm kiểm soát trong những nơi nhốt, có thể giúp xác định chính xác là động vật này đang hấp thụ chất ô nhiễm hạt nhân từ đâu. Có phải từ thức ăn? Đất? Không khí?

Bởi vì rùa gần như vô cùng phổ biến, việc theo dõi ô nhiễm hạt nhân trong vỏ của động vật sống ở các khoảng cách khác nhau từ các địa điểm hoạt động hạt nhân có thể cũng giúp chúng ta hiểu rõ hơn về tác động môi trường dài hạn của thử nghiệm vũ khí và sản xuất năng lượng. Conrad hiện đang phân tích mẫu rùa sa mạc từ miền nam Utah, được Berry thu thập, để có cái nhìn chặt chẽ hơn về sự tiếp xúc với radionuclide (như uranium) và chế độ dinh dưỡng của chúng qua suốt cuộc sống. Anh ấy cũng hy vọng rằng những phát hiện này sẽ truyền cảm hứng cho người khác nghiên cứu cây cỏ và động vật có môi trường sinh sôi theo thứ tự—như bivalves, mà cũng xuất hiện ở hầu hết các môi trường nước.

Mô hình di cư đáng kinh ngạc của rùa biển, đôi khi kéo dài khắp cả đại dương (như bất kỳ ai quen thuộc với Finding Nemo có thể nhớ), mở ra những cơ hội bổ sung. Ví dụ, rùa biển tìm kiếm thức ăn ngoài bờ biển Nhật Bản, nơi vào năm 2011 trận động đất mạnh nhất lịch sử Nhật Bản gây sóng thần dẫn đến một chuỗi sự cố tại Nhà máy Điện hạt nhân Fukushima Daiichi. Với tuổi thọ lên đến 100 năm, nhiều con rùa có lẽ vẫn còn sống, mang theo dấu vết của thảm họa trên lưng mình.

Gần đây, chính phủ Nhật Bản đã bắt đầu từ từ thải nước radioactif được xử lý từ nhà máy Fukushima Daiichi vào Đại Tây Dương. Các nhà khoa học và người làm chính sách dường như đồng thuận rằng đây là lựa chọn tốt nhất để tiêu hủy chất thải, nhưng những người khác lại lo lắng hơn. (Chẳng hạn, chính phủ Trung Quốc đã cấm nhập khẩu sản phẩm thủy sản từ Nhật Bản vào cuối tháng Tám.) Qua vỏ rùa, chúng ta có thể hiểu rõ hơn về cách sự cố của nhà máy và các nỗ lực dọn dẹp sau đó ảnh hưởng đến đại dương xung quanh.

Những cơ thể của những sinh linh này đã ghi điểm từ hàng ngàn năm. “Tốt hay xấu, chúng ta đều gây ra mọi thứ đối với chúng,” Nichols nói. Có lẽ, ông thêm vào đó, “bài học là: Hãy chú ý nhiều hơn đến rùa.”