A Study of the Content of Radionuclides in Coastal Seawater and Saline Groundwater in Jeju, Korea
Questo studio del 2024 sulle acque costiere e sulle acque sotterranee salmastre dell'isola di Jeju ha rilevato che, sebbene il 137Cs sia stato rilevato a livelli bassi nell'acqua di mare, altri radionuclidi artificiali tra cui 60Co, 131I, 90Sr e 3H erano generalmente al di sotto dei limiti di rilevabilità negli ambienti campionati.
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L'oceano non è un bacino d'acqua statico; è un sistema in movimento, che respira e che scambia costantemente con la terra sottostante. Nei luoghi in cui il mare incontra la costa, l'acqua salata può spingersi nell'entroterra, infiltrandosi nelle rocce porose e nel suolo per creare uno strato nascosto di acqua sotterranea salmastra. Questa zona di miscelazione è una parte critica del ciclo dell'acqua terrestre, agendo come un ponte tra l'immenso oceano e l'acqua dolce che beviamo. Tuttavia, l'oceano porta anche una debole, invisibile storia di attività umana. Decenni fa, i test sulle armi nucleari e più recenti incidenti industriali hanno rilasciato minuscole quantità di atomi radioattivi nell'atmosfera e nel mare. Questi atomi, noti come radionuclidi, non scompaiono rapidamente. Alcuni di essi, come quello chiamato cesio-137, possono persistere nell'acqua per decenni, viaggiando con le correnti e depositandosi nell'ambiente. Poiché queste sostanze sono così longeve, gli scienziati possono usarle come marcatori per tracciare come si muove l'acqua, quanto tempo permane in un luogo e se si sta mescolando con altre fonti d'acqua. Comprendere dove finiscono questi marcatori è essenziale per conoscere la salute dei nostri ecosistemi costieri e per stabilire un quadro chiaro di ciò che è normale, in modo che qualsiasi cambiamento futuro possa essere individuato immediatamente.
Nel 2024, un team di ricercatori dell'Università Nazionale di Jeju ha intrapreso la mappatura di questa storia invisibile nelle acque che circondano l'isola di Jeju, un'isola vulcanica al largo della costa meridionale della Corea del Sud. Si sono interessati a due ambienti specifici: l'acqua marina costiera aperta che lambisce le coste dell'isola e l'acqua sotterranea salmastra che esiste appena sotto la superficie nella roccia vulcanica dell'isola. Gli scienziati hanno raccolto campioni d'acqua da dieci punti diversi lungo la costa e da due località dove l'acqua sotterranea salmastra viene prelevata per uso industriale. Il loro obiettivo era misurare la presenza di tre specifici elementi radioattivi artificiali: cesio-137, stronzio-90 e tritio. Questi elementi sono di particolare interesse perché si comportano diversamente nell'acqua. Il cesio tende a rimanere disciolto e a muoversi con il flusso dell'acqua, lo stronzio agisce chimicamente come il calcio e può essere assorbito dagli organismi viventi, mentre il tritio è una forma di idrogeno che diventa parte della molecola d'acqua stessa, rendendolo un tracciante perfetto per monitorare il movimento dell'acqua.
I ricercatori hanno scoperto che l'acqua marina costiera intorno all'isola di Jeju contiene ancora tracce misurabili di cesio-137. Nei dieci campioni testati, la concentrazione di questo elemento variava da 1,04 a 2,04 millibecquerel per chilogrammo, con una media di 1,37 millibecquerel per chilogrammo. Questo livello è coerente con quanto osservato in altre parti della costa coreana e nell'ampio Oceano Pacifico settentrionale, suggerendo che l'acqua intorno a Jeju faccia parte dello stesso ampio e basso livello di fondo della radiazione che esiste globalmente. Il team ha cercato anche il cobalto-60 e lo iodio-131, altri due elementi radioattivi, ma non ne ha trovati alcuno nell'acqua di mare. Questa assenza ha senso perché lo iodio-131 decade molto rapidamente, entro pochi giorni, quindi la sua presenza indicherebbe solo un rilascio di radiazioni recente e forte, che non è avvenuto durante il periodo di campionamento. La presenza del cesio, al contrario, è un segno dell'accumulo a lungo termine di radiazioni da eventi passati, come i test nucleari atmosferici della metà del XX secolo e l'incidente del 2011 alla centrale nucleare di Fukushima Daiichi, piuttosto che di un nuovo pericolo immediato.
La storia cambia quando i ricercatori hanno rivolto la loro attenzione all'acqua sotterranea salmastra. Nonostante il fatto che questa acqua sotterranea sia formata dalla miscelazione dell'acqua marina con gli acquiferi vulcanici dell'isola, i risultati sono stati sorprendentemente diversi. In ogni campione di acqua sotterranea salmastra testato, i livelli di cesio-137, stronzio-90 e tritio erano così bassi da risultare inferiori alla quantità minima rilevabile dagli strumenti. Questo non significa che questi elementi siano completamente assenti, ma piuttosto che la loro concentrazione è troppo tenue per essere misurata con i metodi utilizzati. Gli scienziati hanno calcolato che, se il cesio-137 fosse presente, la sua quantità sarebbe inferiore a 0,78 millibecquerel per chilogrammo, e per lo stronzio-90, sarebbe inferiore a 0,39 millibecquerel per chilogrammo. Per il tritio, il limite era ancora più basso, inferiore a 2,27 becquerel per litro. Questo risultato è significativo perché mostra che la firma radioattiva trovata nell'oceano aperto non si copia semplicemente nell'acqua sotterranea. Il processo di movimento dell'acqua attraverso la roccia vulcanica, la miscelazione con l'acqua dolce più antica e il tempo trascorso sottoterra sembrano diluire o filtrare questi marcatori radioattivi, o forse l'acqua in questi specifici acquiferi ha una storia diversa che non include la stessa esposizione alla recente radiazione oceanica.
Lo studio fornisce una linea di base cruciale per il futuro. Stabilendo esattamente quanto cesio è presente nell'acqua di mare e confermando che l'acqua sotterranea attualmente non mostra livelli rilevabili di questi specifici elementi radioattivi, i ricercatori hanno creato un punto di riferimento. Se un evento futuro dovesse rilasciare nuove radiazioni nell'area, gli scienziati avrebbero un registro preesistente e chiaro a cui confrontarsi. Il lavoro evidenzia che, sebbene l'oceano e l'acqua sotterranea siano fisicamente connessi, possono contenere storie chimiche e radioattive molto diverse. Le rocce vulcaniche dell'isola di Jeju agiscono come un filtro complesso, creando un ambiente distinto dove l'acqua si comporta diversamente rispetto al mare aperto. Questo sguardo dettagliato ai componenti invisibili dell'acqua ci aiuta a comprendere i percorsi nascosti dei sistemi idrici del nostro pianeta e assicura che siamo pronti a riconoscere eventuali cambiamenti che potrebbero verificarsi negli anni a venire.
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