A Study of the Content of Radionuclides in Coastal Seawater and Saline Groundwater in Jeju, Korea
وجدت هذه الدراسة لعام 2024 لمياه البحر الساحلية والمياه الجوفية المالحة في جزيرة جيجو أنه بينما تم رصد نظير السيزيوم-137 بمستويات منخفضة في مياه البحر، فإن النظائر المشعة الاصطناعية الأخرى بما في ذلك الكوبالت-60، واليود-131، والسترونشيوم-90، والتريتيوم كانت عموماً دون حدود الكشف في البيئات التي تم أخذ العينات منها.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
المحيط ليس مجرد حوض مائي ساكن؛ بل هو نظام متحرك يتنفس ويتبادل باستمرار مع اليابسة التي تحته. وفي الأماكن التي يلتقي فيها البحر بالشاطئ، يمكن لمياه البحر المالحة أن تندفع نحو الداخل، وتتسلل عبر الصخور والتربة المسامية لتخلق طبقة خفية من المياه الجوفية المالحة. وتعد منطقة الاختلاط هذه جزءاً حيوياً من دورة المياه في الأرض، حيث تعمل كجسر بين المحيط الشاسع والمياه العذبة التي نشربها. ومع ذلك، يحمل المحيط أيضاً تاريخاً باهتاً وغير مرئي للنشاط البشري. فمنذ عقود مضت، أدت تجارب الأسلحة النووية والحوادث الصناعية الأكثر حداثة إلى إطلاق كميات ضئيلة من الذرات المشعة في الغلاف الجوي وفي البحر. وهذه الذرات، المعروفة باسم النظائر المشعة، لا تتلاشى بسرعة. فبعضها، مثل نظير السيزيوم-137، يمكن أن يبقى عالقاً في الماء لعقود، متنقلاً مع التيارات ومستقراً في البيئة. ولأن هذه المواد تدوم طويلاً، يمكن للعلماء استخدامها كعلامات لتتبع كيفية حركة المياه، ومدة بقائها في مكان واحد، وما إذا كانت تختلط مع مصادر مياه أخرى. إن فهم أين تنتهي هذه العلامات أمر ضروري لمعرفة صحة أنظمتنا البيئية الساحلية ولتحديد صورة واضحة لما هو طبيعي، بحيث يمكن رصد أي تغييرات مستقبلية على الفور.
في عام 2024، بدأ فريق من الباحثين من جامعة جيجو الوطنية في رسم خريطة لهذا التاريخ غير المرئي في المياه المحيطة بجزيرة جيجو، وهي جزيرة بركانية تقع قبالة الساحل الجنوبي لكوريا الجنوبية. وقد اهتموا ببيئتين محددتين: مياه البحر الساحلية المفتوحة التي تلامس شواطئ الجزيرة، والمياه الجوفية المالحة الموجودة تحت السطح مباشرة في الصخور البركانية للجزيرة. قام العلماء بجمع عينات مياه من عشر نقاط مختلفة على طول الساحل ومن موقعين يتم فيه سحب المياه الجوفية المالحة للاستخدام الصناعي. وكان هدفهم هو قياس وجود ثلاثة عناصر مشعة اصطناعية محددة: السيزيوم-137، والسترونشيوم-90، والتريتيوم. وتكتسب هذه العناصر أهمية خاصة لأن سلوكها في الماء يختلف؛ فالسيزيوم يميل إلى البقاء ذائباً والتحرك مع تدفق المياه، والسترونشيوم يعمل كيميائياً مثل الكالسيوم ويمكن امتصاصه من قبل الكائنات الحية، أما التريتيوم فهو شكل من أشكال الهيدروجين الذي يصبح جزءاً من جزيء الماء نفسه، مما يجعله مؤشراً مثالياً لتتبع حركة المياه.
وجد الباحثون أن المياه الساحلية حول جزيرة جيجو لا تزال تحتوي على آثار قابلة للقياس من السيزيوم-137. ففي العينات العشر التي اختبروها، تراوح تركيز هذا العنصر بين 1.04 و2.04 ميلي بيكريل لكل كيلوغرام، بمتوسط قدره 1.37 ميلي بيكريل لكل كيلوغرام. وهذا المستوى يتوافق مع ما لوحظ في أجزاء أخرى من الساحل الكوري والمحيط الهادئ الشمالي الأوسع، مما يشير إلى أن المياه حول جيجو هي جزء من نفس الخلفية العامة المنخفضة من الإشعاع التي توجد عالمياً. كما بحث الفريق عن الكوبالت-60 واليود-131، وهما عنصران مشعان آخران، لكنهما لم يجدا أي منهما في مياه البحر. وهذا الغياب منطقي لأن اليود-131 يتحلل بسرعة كبيرة، في غضون أيام، لذا فإن وجوده لن يشير إلا إلى انبعاث إشعاعي قوي وحديث جداً، وهو ما لم يحدث خلال فترة أخذ العينات. وبالمقابل، فإن وجود السيزيوم هو علامة على التراكم طويل الأمد للإشعاع من أحداث ماضية، مثل تجارب الغلاف الجوي النووية في منتصف القرن العشرين وحادث محطة فوكوشيما دايتشي للطاقة النووية عام 2011، بدلاً من كونه خطراً جديداً وفورياً.
تتغير القصة عندما وجه الباحثون اهتمامهم إلى المياه الجوفية المالحة. فعلى الرغم من أن هذه المياه الجوفية تتشكل من اختلاط مياه البحر مع طبقات المياه الجوفية البركانية للجزيرة، إلا أن النتائج كانت مختلفة بشكل صارخ. ففي كل عينة من المياه الجوفية المالحة التي اختبروها، كانت مستويات السيزيوم-137، والسترونشيوم-90، والتريتيوم منخفضة جداً لدرجة أنها وقعت تحت الحد الأدنى الذي يمكن لأجهزتهم اكتشافه. هذا لا يعني أن هذه العناصر غائبة تماماً، بل يعني أن تركيزها ضئيل جداً بحيث لا يمكن قياسه بالأساليب المستخدمة. وقد حسب العلماء أنه إذا كان السيزيوم-137 موجوداً، فإن كميته ستكون أقل من 0.78 ميلي بيكريل لكل كيلوغرام، وبالنسبة للسترونشيوم-90، ستكون أقل من 0.39 بيكريل لكل كيلوغرام. أما بالنسبة للتريتيوم، فقد كان الحد أدنى أقل من ذلك، أي أقل من 2.27 بيكريل لكل لتر. وتعد هذه النتيجة مهمة لأنها تظهر أن البصمة الإشعاعية الموجودة في المحيط المفتوح لا تنسخ نفسها ببساطة في المياه الجوفية. ويبدو أن عملية تحرك المياه عبر الصخور البركانية، واختلاطها بالمياه العذبة القديمة، وقضاء وقت تحت الأرض، تؤدي إلى تخفيف أو ترشيح هذه العلامات المشعة، أو ربما تمتلك المياه في هذه الطبقات الجوفية تحديداً تاريخاً مختلفاً لا يتضمن نفس التعرض للإشعاع المحيطي الحديث.
توفر هذه الدراسة خط أساساً حاسماً للمستقبل. فمن خلال تحديد كمية السيزيوم الموجودة في مياه البحر والتأكيد على أن المياه الجوفية لا تظهر حالياً أي مستويات قابلة للكشف من هذه العناصر المشعة المحددة، يكون الباحثون قد أنشأوا نقطة مرجعية. فإذا أدى حدث مستقبلي إلى إطلاق إشعاع جديد في المنطقة، فسيكون لدى العلماء سجل مسبق وواضح للمقارنة به. ويسلط هذا العمل الضوء على أنه بينما يرتبط المحيط والمياه الجوفية فيزيائياً، إلا أنهما يمكن أن يحملا تاريخين كيميائيين وإشعاعيين مختلفين تماماً. وتعمل الصخور البركانية لجزيرة جيجو كمرشح معقد، مما يخلق بيئة متميزة حيث تسلك المياه سلوكاً مختلفاً عما هي عليه في البحر المفتوح. إن هذه النظرة التفصيلية للمكونات غير المرئية للمياه تساعدنا على فهم المسارات الخفية لأنظمة المياه في كوكبنا وتضمن أننا مستعدون لإدراك أي تغييرات قد تحدث في السنوات القادمة.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.