updated 3:47 PM CET, Dec 7, 2016

La expedición Malaspina medirá la radiactividad de Fukushima en el Pacífico

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planta nuclear de Fukushima, Japón

Vídeo del impacto de las olas del tsunami sobre la central nuclear de Fukushima

Existen métodos y máquinas que permiten retirar la radiactividad del agua contaminada

Los mayores depredadores (los peces gastronómicamente más deseados como el atún) pueden acabar conteniendo cantidades detectables o hasta peligrosas de sustancias radiactivas

Recogiendo muestras de agua de mar, Malaspina 2010 Los científicos de la expedición oceanográfica Malaspina estudiarán si los materiales radiactivos vertidos en el accidente de la central nuclear japonesa de Fukushima han alcanzado el Pacífico central. El buque Hespérides partió este viernes, 8 de abril, de Sidney para dar inicio a la siguiente etapa de la expedición liderada por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Durante su navegación a lo largo del Pacífico, tomarán muestras de aire, agua y plancton buscando posibles huellas del vertido radiactivo. Los científicos analizarán la presencia de yodo 131 y cesio 137, labor que no obstaculizará el objetivo inicial de la expedición.

Nuevo vídeo del impacto de las olas del tsunami sobre Fukushima


Claves del vertido radiactivo de Fukushima al mar

Los técnicos que tratan desesperadamente de controlar la dañada central nuclear de Fukushima están vertiendo agua contaminada al mar. Lo están haciendo por causas de fuerza mayor: el líquido que vierten tiene niveles de contaminación relativamente ligeros (sólo 100 veces la tasa máxima aceptable según la regulación), y necesitan el espacio que dejará libre para contener agua con un grado mucho mayor de contaminación.

Parte del líquido que inunda algunos de los edificios dañados de los reactores emite niveles de radiación hasta 100.000 veces el máximo permitido, y debe ser apartado para poder seguir trabajando en el interior. Parte de este líquido altamente radiactivo ha estado escapando al exterior por una grieta; unas 7 toneladas diarias, aunque la fuga ha quedado controlada.

La empresa propietaria de los reactores está intentando acarrear tanques para contener el líquido más radiactivo, incluyendo uno flotante que esperan ubicar esta misma semana. Mientras tanto el vertido del agua menos contaminada es la única forma de liberar espacio donde controlar la más contaminada.


¿Cuánta agua se vierte, y cuán peligrosa es?

fuga de agua radiactiva al mar en Fukushima, Japón

Los técnicos han anunciado el vertido de 11.500 toneladas de agua contaminada con hasta 100 veces los valores máximos tolerables por los reglamentos, sobre todo Yodo 131, aunque también tiene Cesio 137 (50/70 veces el límite).

Para ayudar a la dilución los vertidos se están haciendo de modo controlado a lo largo de varios días, a razón de unas 4.800 toneladas diarias.

Otras 1.500 toneladas, situadas en los reactores 5 y 6, serán vertidas a lo largo de 5 días, unas 300 toneladas cada día. Es difícil visualizar esta cantidad de agua, pero el total supone 4,6 piscinas olímpicas (cada una contiene 2.500 toneladas de agua).

Eso significa que cada día se verterán unas 2 piscinas olímpicas de agua al mar en una zona abierta donde los pescadores locales afirman que la corriente va en esta época del año de sur a norte. Al estar disueltos en agua los materiales radiactivos de estos vertidos se dispersarán muy rápidamente en el enorme volumen del océano, hasta hacerse pronto indetectables.

Como comparación un cubo de 215,4 metros de arista contiene diez millones de toneladas de agua; el vertido de 11.500 toneladas en este volumen produciría una dilución de poco más de 1/1000. Considerando el tamaño total del Pacífico, pronto se alcanzará un nivel de dilución homeopática: un cubo de un kilómetro de arista contiene un millón de toneladas de agua.

toma de muestras de agua del mar, Expedición Malaspina

Afortunadamente, el mar es muy grande. El principal riesgo, aparte de posibles ‘puntos calientes’ provocados por olas o corrientes es la bioacumulación, y es estrictamente local.

Sustancias radiactivas (o tóxicas) en bajas concentraciones en el agua de mar pueden acumularse a lo largo de una cadena trófica. Las algas son esponjas de yodo, por lo cual absorberán Yodo 131 en cantidades bajas; un pez herbívoro que se alimente de algas recogerá una mayor cantidad del isótopo y la concentrará en su interior.

Otro nivel de concentración se producirá en peces carnívoros que se alimenten de herbívoros ‘cargados’; al final de sucesivos escalones de la cadena trófica los mayores depredadores (que suelen ser los peces gastronómicamente más deseados como el atún) pueden acabar conteniendo cantidades detectables o hasta peligrosas de la sustancia en cuestión. En este caso el pescado del área está siendo controlado, así como las algas (muy apreciadas en la cocina japonesa).

El mayor riesgo a largo plazo vendrá marcado por la posible bioacumulación del peligroso Cesio 137, ya que la reducida semivida del Yodo 131 hace que las cantidades bioacumuladas decaigan durante su tránsito hasta el consumidor. Según los cálculos de las autoridades consumir algas y pescado del área durante un año acumularía una dosis de radiación equivalente a la cuarta parte de la dosis de fondo media en Japón; unos 0,6 mSv. En los mercados, sin embargo, el pescado del área ha reducido sustancialmente su precio.

¿Cuál es la situación actual del Pacífico en la zona de Fukushima?

planta nuclear de Fukushima Más compleja de lo que sugiere este vertido controlado. La fuga de agua altamente radiactiva a través de una grieta aparecida cerca de la toma de agua del Reactor 2, a razón de 7 toneladas a la hora, ha vertido agua altamente radiactiva tal vez procedente del dañado núcleo de este reactor hasta ser bloqueada.

Este vertido probablemente esté relacionado con los elevados valores de radiación detectados en algunas zonas marinas cercanas a la central, sobre todo de Yodo 131; millones de veces por encima de los valores aceptables. Cabe esperar que el movimiento natural del agua diluya estos valores hasta cifras insignificantes: dadas las vastas distancias y las ingentes cantidades de agua implicadas la radiación no supondrá un problema fuera de Japón en ningún caso.

Aunque su presencia será sin duda detectable, los radioisótopos estarán en concentraciones tan bajas como para resultar inofensivos. Si la fuga de agua muy cargada de radiactividad continúa, lo que no parece probable al haberse suspendido las inundaciones de los núcleos y el desborde de las piscinas de combustible gastado, en otoño podría producirse un cambio a peor, ya que según los pescadores locales la corriente en esta estación va de norte a sur.

Esto acarrearía el agua ‘cargada’ en la dirección de Tokio antes de que los materiales radiactivos les diese tiempo a decaer y a diluirse y provocaría concentraciones peligrosas.

¿Cómo se puede descontaminar el agua muy radiactiva?

Existen métodos y máquinas que permiten retirar la radiactividad del agua contaminada.

Las autoridades japonesas han solicitado a la agencia gubernamental rusa de energía atómica el préstamo de uno de estos sistemas; una planta flotante de tratamiento llamada Suzuran (pdf) que fue construida en Japón hace 10 años para ayudar a Rusia en el desguace de algunos submarinos nucleares estacionados en el Extremo Oriente.

barcaza Suzuran

Suzuran está instalada en una barcaza de 65 metros de eslora y 23,4 de manga (imagen de arriba) con el equipo necesario para procesar 35 metros cúbicos diarios de residuos líquidos de baja actividad, unos 7.000 metros cúbicos al año (7.000 toneladas); tiene una capacidad de almacenamiento propia de 800 metros cúbicos de agua contaminada y otros 800 de agua depurada.

Si son correctos los cálculos de las autoridades japonesas, que cifran en 60.000 toneladas (metros cúbicos) la cantidad de agua altamente radiactiva que está almacenada en los reactores dañados, Suzuran necesitaría casi 10 años para depurarla por completo, suponiendo que tenga la capacidad de trabajar con agua fuertemente contaminada.

Por diseño la planta fue creada con mayor capacidad de la necesaria y con la posibilidad de tratar residuos líquidos más radiactivos de lo habitual, cosa que ya ha hecho en ocasiones según una evaluación de su desempeño en 2008. Los datos indican que el agua altamente radiactiva de los reactores será demasiado para Suzuran.

análisis de agua marina, Expedición Malaspina
Mientras tanto, las autoridades están llevando a Fukushima barcazas para almacenar el agua altamente radiactiva hasta que pueda ser tratada. También se ha especulado con la posibilidad de instalar ‘cortinas’ para dificultar la dispersión del agua contaminada que está cerca de la planta. De momento la planta flotante Suzuran está en un puerto cercano a Vladivostok, capital del Extremo Oriente ruso; no se sabe cuándo llegará a Fukushima y comenzará su trabajo.

También se ha sugerido la posibilidad de crear piscinas abiertas para permitir que la evaporación natural concentre el material radiactivo. El problema es que además del agua se podrían evaporar materiales volátiles, como el Yodo 131, lo que extendería la contaminación. Técnicos japoneses prefieren crear estanques cubiertos como almacenamiento temporal hasta que Suzuran, o una nueva planta que habría que construir, estén en operación.

El tratamiento consiste en concentrar los elementos radiactivos disueltos en el agua forzando su conversión en sales insolubles, lo que reduce su volumen y deja el agua limpia. Esto se consigue mediante un proceso lllamado intercambio iónico, en el que una sal atrapa los iones de los isótopos disueltos y los precipita, separándolos del agua, que queda sin radiación y puede ser vertida al mar sin problemas.

Algunos isótopos pueden flocular en presencia de hidróxidos férricos; otros se tratan mediante resinas de intercambio iónico. El resultado es un barro que concentra los isótopos radiactivos en un volumen reducido; estos barros radiactivos son mezclados con cementos especiales para inmovilizar los radioisótopos en bloques permanentes de hormigón que puedan ser después almacenados en depósitos de larga duración. La radiactividad no se puede desconectar: todo lo que es posible hacer es almacenarla en lugar seguro hasta que decaiga de modo natural. En cualquier caso el problema seguirá con nosotros muchos años.

buque oceanográfico Hespérides, Armada española

Recorrido de la Expedición Malaspina (Hespérides y Sarmiento de Gamboa)

Expedición Malaspina, Carlos Duarte La expedición, liderada por el investigador del CSIC Carlos Duarte y en la que participan más de 400 científicos de todo el mundo, fue presentada el jueves, 7 de abril, en una rueda de prensa en Sidney en la que han intervenido el presidente del CSIC, Rafael Rodrigo, el comandante del buque Hespérides, Juan Antonio Aguilar y la científica del CSIC y jefa de la campaña en Australia, Susana Agustí.
 
Los investigadores llegaron a la ciudad australiana el pasado miércoles, 30 de marzo. La travesía que se inicia hoy sábado les llevará hasta Auckland (Nueva Zelanda). Será la primera vez que el Hespérides, de la Armada Española, se adentre en el océano sur para estudiar sus propiedades y composición.

El buque partió el 15 de diciembre de 2010 de la ciudad española de Cádiz y posteriormente realizó paradas en Río de Janeiro (Brasil) y Ciudad del Cabo (Sudáfrica). El pasado 13 de marzo, el buque culminó en Perth la primera campaña oceanográfica española en el índico. Tras Sidney y Auckland se detendrá en Honolulu (Hawai), Panamá y Cartagena de Indias (Colombia). La circunnavegación finalizará en Cartagena (España) a mediados de julio de 2011.

Durante su travesía desde Perth a Sidney, los científicos han recorrido 2.260 millas (una milla náutica equivale a unos 1,8 kilómetros) estudiando el índico sur, el estrecho de Bass y el mar de Tasmania. Han tomado muestras desde la superficie hasta los 5.000 metros de profundidad en 11 puntos. Además, han instalado una nueva tecnología llamada CPR. Se trata de un sistema para disponer de un inventario continuo de la abundancia y diversidad del plancton. Este proyecto cuenta con la colaboración de la Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation.

Los cuatro meses que ha navegado hasta ahora el Hespérides han supuesto la recolección de miles de muestras de aire, agua y plancton desde la superficie hasta los 5.000 metros, gracias al empleo de redes, botellas de muestreo, sondas y otros instrumentos oceanográficos. Los científicos han estudiado las propiedades oceanográficas de la superficie, han evaluado la acústica de las corrientes, han realizado topografías del fondo marino, han medido la concentración de CO2 en el agua y han obtenido imágenes inéditas de las profundidades.

Durante la campaña en el índico, se realizó un detallado estudio de los contaminantes orgánicos persistentes. Nunca antes se había desarrollado una investigación de este tipo en uno de los océanos menos expuestos a la acción del hombre.

trabajos a bordo del Hespérides, Expedición Malaspina

Además del Hespérides, otro buque, el Sarmiento de Gamboa, perteneciente al CSIC, forma parte de esta aventura oceanográfica. Ambos barcos acumularán cerca de nueve meses de navegación y 33.000 millas náuticas. El Sarmiento se encuentra en estos momentos regresando a España procedente de Santo Domingo (República Dominicana), adonde llegó desde Las Palmas, en la isla española de Gran Canaria, tras haber explorado el océano Atlántico durante casi dos meses.
 
Entre los hitos alcanzados por los científicos de la expedición, destaca también el lanzamiento de 10 boyas SMOS, cuatro ARGO y 20 NOAA para mejorar los datos globales de observación del océano. Estas tecnologías son capaces de medir la temperatura y salinidad del océano y transmitir por satélite los datos que recogen.

La expedición, un proyecto del programa Consolider-Ingenio 2010 financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación español, comprende 27 grupos de investigación del CSIC, el Instituto Español de Oceanografía, 16 universidades españolas, un museo, una fundación pública de investigación y la Armada Española. La financiación total, en la que también han colaborado el CSIC, la Armada Española y la Fundación BBVA así como universidades españolas, ronda los 6 millones de euros.

Fuentes e imágenes: Expedición Malaspina | CSIC