Cientistas discordam sobre o impacto de Chernobyl na vida selvagem

Trinta e cinco anos após o colapso da usina nuclear de Chernobyl, no norte da Ucrânia, os relatórios muitas vezes retratam a área como um paraíso para a vida selvagem. As fotos mostram, de um lado, raposas perambulando pelos prédios de cidades abandonadas e, de outro, bisões e cavalos selvagens florescendo depois que as pessoas foram evacuadas permanentemente. Para alguns cientistas, porém, a natureza não está indo tão bem quanto parece.

De fato, um debate agita a literatura acadêmica sobre a saúde dos micróbios, fungos, plantas e animais que vivem pelos arredores de Chernobyl. Alguns cientistas documentaram a próspera vida selvagem agora que as pessoas partiram, sugerindo que a contaminação radioativa persistente não representa uma ameaça significativa. No entanto, outros cientistas descobriram efeitos principalmente negativos da radiação na saúde dos animais e em sua abundância populacional, com muitos grupos menores em áreas altamente contaminadas.

Essa polêmica só se acentuou nos últimos anos. Em última análise, “existe um pouco de verdade em todos esses estudos”, diz David Copplestone, radioecologista da Universidade de Stirling, na Escócia. A questão é com a interpretação. No centro do debate não está tanto se a radiação crônica tem algum efeito sobre os seres vivos, mas em que dose os efeitos se tornam significativos. Os níveis de radiação em Chernobyl caíram desde o acidente inicial, mas as criaturas que repovoaram a área permanecem cronicamente expostas a níveis baixos.

Descobrir se essa radiação causa danos  —  e, em caso afirmativo, como e quanto  —  é fundamental para entender não apenas como o maior acidente nuclear da história mudou o meio ambiente, mas também como a radiação crônica de baixo nível afeta os seres vivos em geral. Dessa forma, examinar por que os cientistas chegam a conclusões diferentes e como pesquisas recentes lançam uma nova luz sobre o debate nos aproxima da resposta.

Consequências imediatas
Quando um teste do sistema de segurança em um dos reatores da usina de Chernobyl deu muito errado em abril de 1986, explosões desencadearam uma nuvem de detritos e átomos radioativos no ar que, ao longo de vários dias, pode ter emitido centenas de vezes mais radiação do que a bomba atômica lançada sobre Hiroshima.[1] Mais de duas dúzias de socorristas morreram no decorrer de meses após a absorção rápida de doses de até 13.400 milisieverts (1 sievert é uma unidade de absorção de radiação; os níveis normais de radiação de fundo são geralmente em torno de 1,5 a 3,5 milisieverts por ano) e adolescentes que provavelmente absorveram doses um pouco mais baixas desenvolveram câncer de tireoide — um tipo de câncer em que, felizmente, a maioria tende a sobreviver.

Um teste de segurança fracassado em um dos reatores nucleares de Chernobyl levou a explosões e uma liberação maciça de radiação em 1986. Segundo algumas estimativas, o acidente liberou centenas de vezes mais radiação do que a bomba atômica lançada sobre Hiroshima na Segunda Guerra Mundial. AP Photo.

Flora e fauna também sofreram no rescaldo inicial. Um trecho de 600 hectares de pinheiros morreu, junto com muitos mamíferos e invertebrados residentes na área. O local com os restos esqueléticos das árvores agora é chamada de Floresta Vermelha. A zona de exclusão de 1.600 milhas quadradas ao redor da fábrica permaneceu praticamente desprovida de pessoas desde o acidente.

Com o passar do tempo e os radioisótopos mais perigosos decaindo, a zona tornou-se menos inóspita. O radioisótopo iodo-131, por exemplo, desapareceu no verão de 1986, deixando os de decomposição mais lenta, como o césio-137 e o estrôncio-90, espalhados desigualmente pelos solos, vegetação, fungos e animais da zona. Hoje, os níveis de radiação estão geralmente abaixo do que induziria a doença de radiação aguda e variam de 0,4 milisieverts por hora na Floresta Vermelha  —  milhares de vezes mais altos do que os níveis de fundo e perigosos para se viver  —  a níveis ainda mais baixos do que a radiação de fundo típica.

Os níveis normais de radiação de fundo geralmente não são prejudiciais, porque os seres vivos têm mecanismos biológicos para prevenir e reparar danos celulares pequenos, explica Kathryn Higley, física da saúde especializada em radioecologia na Oregon State University.[2] Mas ainda é um mistério exatamente quando e como os danos começam a se acumular para diferentes espécies à medida que os níveis de radiação aumentam. A paisagem de radiação de retalhos ao redor de Chernobyl cria um cenário ideal para estudar essa questão.

Mas estudar o ecossistema radioativo de Chernobyl também representa um desafio gigantesco. Embora os cientistas saibam como a radiação afeta células individuais — causando mutações no DNA ou um tipo de dano molecular chamado estresse oxidativo, por exemplo — é difícil prever como isso afeta animais inteiros ao longo de suas vidas, diz Higley. E é especialmente complicado analisar esses efeitos — se eles existem em doses muito baixas — na bagunça dos ecossistemas do mundo real. No entanto, ela diz que é “a área de interesse real no momento”.

Algum grau de exposição à radiação é inevitável. Esta escala mostra os níveis de radiação que podem ser encontrados tanto em atividades normais quanto em acidentes nucleares. Observe que cada degrau na escala aumenta dez vezes os níveis de radiação.

Um colapso estatístico
Quando os primeiros relatórios sobre a vida selvagem na zona de Chernobyl chamaram a atenção internacional nos primeiros anos do século 21, os cientistas descreveram-na como florescente na ausência de pessoas.[3] Mas dois biólogos evolutivos que se uniram para estudar as aves da área naquela época, Anders Møller, da Universidade Paris-Saclay, na França, e Timothy Mousseau, da Universidade da Carolina do Sul, apresentaram uma quadro diferente.[4][5] Suas pesquisas mostraram que certas espécies de aves tendem a ter mais mutações genéticas, cérebros menores e espermatozóides menos viáveis em locais com níveis mais altos de radiação.[6][7][8] Em 2007, eles contaram 66% menos aves  —  e 50% menos espécies de aves — em locais altamente radioativos em comparação com locais de fundo.[9]

Em dezenas de estudos a dupla também documentou que, com níveis de radiação mais altos, havia um número significativamente menor de invertebrados do solo e uma menor abundância de certas espécies de insetos e mamíferos como lebres e raposas.[10][11][12] Trabalhando com colaboradores na Finlândia, eles também documentaram uma série de efeitos à saúde em ratazanas-do-banco.[13][14]

O par documentou uma correlação estável entre os níveis de radiação e os efeitos, de modo que quanto mais altos os níveis de radiação, mais pronunciados eram os efeitos. Essa relação se manteve mesmo em níveis de radiação abaixo do que os cientistas pensavam ser capaz de causar danos. “Foi uma grande surpresa para nós ver todas essas consequências bastante diretas e grandes desse tipo de exposição em várias espécies”, diz Mousseau, que escreveu sobre sua pesquisa e de outros em Chernobyl na Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics de 2021.[15]

Aqui é mostrada a região ao redor de Chernobyl, codificada por cores para indicar os níveis de contaminação radioativa do Césio-137. As áreas vermelhas têm níveis mais altos de contaminação, as áreas verdes têm níveis mais baixos. A extensão da contaminação varia drasticamente dentro da zona, o que cria um cenário único para investigar o impacto da radiação na vida selvagem.

Alguns outros cientistas criticaram grande parte da pesquisa da dupla por vários motivos, sendo um deles a cautela sobre o trabalho de Møller devido a alegações anteriores de má conduta científica.[16][17] (Møller diz que a investigação de má conduta era inerentemente falha, por razões que ele descreveu em um comunicado; uma investigação francesa não encontrou evidências de fraude deliberada, e o trabalho em questão não inclui os estudos de radiação.[18]) Outra crítica comum é que Møller e Mousseau pode ter subestimado as doses de radiação às quais as criaturas que estudaram foram expostas, porque não contabilizaram os radioisótopos que os animais ingeriram ou inalaram. Quando outros cientistas reanalisaram os dados de Mousseau sobre uma dúzia de espécies de mamíferos, descobriram que a radiação realmente causou declínios na abundância, mas apenas em doses mais altas do que o par havia relatado originalmente.[19]

Mas algumas outras equipes de pesquisa não encontraram efeitos significativos da radiação na diversidade genética ou abundância de certos animais ao redor de Chernobyl.[20][21] Em uma pesquisa amplamente divulgada de 2015 em uma área da Bielorrússia perto da usina, uma equipe de cientistas determinou que os números de alces, corços e javalis eram semelhantes aos de reservas naturais livres de radiação na região.[22] Não importa quais sejam as consequências da radiação prolongada, houve enormes benefícios para as pessoas que saíam.

Um relatório posterior também não encontrou evidências de que a radiação reduzisse a densidade de populações de mamíferos em toda a paisagem, mesmo em partes altamente contaminadas da zona.[23] Nenhum dos estudos descarta a possibilidade de que a radiação tenha efeitos negativos em animais individuais, mas não afetou o tamanho da população, diz o ecologista da vida selvagem James Beasley, da Universidade da Geórgia, que esteve envolvido em ambos os estudos.[24] “Se houve algum efeito, eles simplesmente não foram suficientes para suprimir o crescimento populacional desses animais”.

Beasley e Tom Hinton , um radioecologista aposentado que trabalhou no Instituto de Radioatividade Ambiental da Universidade de Fukushima ,  também estão coletando amostras de mutações de DNA na região ao redor da usina nuclear de Fukushima Daiichi no Japão, que experimentou um colapso menos severo e liberação de radiação após um terremoto e tsunami em 2011.[25][26] Camundongos próximos tiveram certas aberrações genéticas logo após o acidente. Mas pelo menos alguns animais não mostraram efeitos duradouros.

Percevejo-do-fogo da região ao redor de Chernobyl mostram distorções de seus padrões de cores usuais. O espécime da esquerda apresenta coloração normal; os outros são visivelmente diferentes, presumivelmente devido a mutações genéticas. Tais mutações são mais comuns em regiões onde os níveis de radiação são mais altos. Crédito: Cortesia de Timothy Mousseau © 2019.

Em 2016, quando os níveis de radiação caíram substancialmente, Hinton, Beasley e seus colegas não encontraram nenhum sinal de que a radiação estivesse causando danos ao DNA nas células de cobras-rato e javalis. Isso ocorreu apesar do fato de que os animais estavam absorvendo doses de radiação semelhantes àquelas para as quais Hinton vê efeitos nos dados de Chernobyl de Mousseau. “Ainda não consegui duplicar nada que Møller e Mousseau publicaram”, diz Hinton.

As discrepâncias obstinadas fizeram com que alguns membros de cada campo desconfiassem das conclusões do outro e, em algumas ocasiões, o debate se tornou pessoal. Em 2015, a União Internacional para Radioecologia, um grupo sem fins lucrativos de cientistas de radiação, convidou pesquisadores de ambos os lados para uma reunião em Miami, tentando chegar a um consenso. Mas a conversa ficou tão acalorada que “eles começaram a insultar uns aos outros”, lembra a radiobióloga da Universidade McMaster, Carmel Mothersill, tesoureira do IUR. A única conclusão a que chegaram foi que “tudo é tão incerto na região de baixa dose que não se pode atribuir nada definitivamente à dose de radiação”.

O debate ainda não está resolvido. Cientistas de cada campo listam várias razões para as discrepâncias em torno de Chernobyl, incluindo métodos de pesquisa, técnicas estatísticas e a possibilidade de que outros fatores ambientais, além da exposição direta à radiação de um animal, expliquem as observações. Por exemplo, a Floresta Vermelha, onde estão muitos dos locais de estudo de Mousseau e Møller, tem altos níveis de radiação, mas também é relativamente estéril de vegetação. Isso torna difícil dizer com certeza se os animais estão sofrendo de radiação ou simplesmente um habitat pobre, argumentaram Copplestone e seus colegas. (Algumas das pesquisas de Copplestone são financiadas por meio de um programa parcialmente apoiado por uma empresa de descarte de resíduos nucleares.)

Mousseau, por sua vez, observa que alguns dos estudos que contradizem os seus foram conduzidos em um pedaço da Bielorrússia que é mais selvagem e menos desenvolvido do que a zona de exclusão na Ucrânia, onde a vida selvagem provavelmente se recuperou do desastre mais rapidamente e espera-se que floresça. . E Olena Burdo, uma radioecologista do Instituto de Pesquisa Nuclear de Kiev, acha que cientistas estrangeiros que visitam a zona de exclusão com pouca frequência podem estar negligenciando mudanças sutis no ecossistema causadas por eventos como incêndios florestais ou inundações. Isso, ela aprendeu, pode mudar a forma como os radioisótopos —  e as próprias populações de animais  —  são distribuídos pela paisagem.

Mousseau não duvida que algumas espécies nas partes menos contaminadas da zona estão indo bem e talvez até melhor do que nas áreas externas devido à ausência de pessoas. E outros cientistas concordam que existem alguns efeitos da radiação nas partes mais quentes da zona, mas apenas para certas espécies; algumas das recentes pesquisas de laboratório de Copplestone, por exemplo, sugerem que as abelhas — que, como a maioria dos invertebrados, eram anteriormente consideradas bastante resistentes à radiação  —  sofrem o preço da radiação em níveis comparáveis aos da Floresta Vermelha.

O debate está em grande parte na área cinzenta no meio: em quais níveis de radiação os danos significativos acontecem e para quais espécies? Como diferentes espécies podem responder de maneira muito diferente à radiação, “não é preto no branco”, diz a radioecologista Christelle Adam-Guillermin, do Instituto de Radioproteção e Segurança Nuclear da França. Mesmo quando animais expostos a doses extremamente baixas de radiação mostram sinais de danos, é discutível se os problemas podem ser definitivamente atribuídos à própria radiação. “É realmente difícil ter uma conclusão precisa”, diz ela.

Outro fator pode contribuir para a confusão: é possível que muitos dos efeitos nocivos à saúde observados na vida selvagem de Chernobyl não resultem necessariamente da radiação que estão absorvendo atualmente, mas são, em vez disso, herdados de seus ancestrais que sobreviveram às consequências iniciais. em 1986. Os cientistas sabem por estudos de laboratório que, mesmo quando pequenas rajadas de radiação não têm efeito imediato nas células, ou nas células que elas originam quando se dividem, as células gerações depois  —  os netos celulares, por assim dizer —  às vezes desenvolvem mutações, morrem ou não se multiplicam.

Sem herdar mutações diretamente, essas células podem herdar um maior potencial para desenvolver mutações. Os pesquisadores suspeitam que isso se deva a mudanças no epigenoma —  pequenas moléculas ligadas ao DNA que influenciam a atividade genética  — que podem ser transmitidas por gerações.

A radiação ionizante é uma forma poderosa de radiação que pode danificar as células de várias maneiras, como causar mutações genéticas ou criar produtos químicos altamente reativos que podem danificar biomoléculas. A radiação ionizante é distinta dos tipos de baixa energia, como luz infravermelha e visível, microondas e ondas de rádio, que normalmente não são perigosas.

De fato, em um experimento, cientistas bielorrussos capturaram duas ratazanas grávidas que viviam perto da usina de Chernobyl e as mantiveram em um laboratório livre de radiação. Notavelmente, as células da medula óssea da prole das ratazanas mostraram tantas mutações genéticas quanto as das ratazanas que vivem em áreas altamente contaminadas, embora elas mesmas nunca tenham sido expostas à radiação forte, relatou a equipe em 2006.[27] Usando modelos estatísticos para estimar esse ancestral dose do passado, Mothersill, com Mousseau e outros, concluiu que as mutações nos pássaros de Chernobyl hoje podem muito bem ser parcialmente causadas pelas experiências de seus ancestrais com a explosão.[28][29] (Tanto Mothersill quanto Mousseau observam que a radiação contínua ainda pode representar um estresse adicional.)

Se a teoria se confirmar, os cientistas estão ignorando uma influência potencialmente muito poderosa na biologia das criaturas ao redor de Chernobyl: que quaisquer impactos na saúde que estejam sofrendo podem ter pouco a ver com as doses a que estão expostos em sua própria vida, mas resultam do que seus ancestrais experimentaram. Isso, acredita Mothersill, “poderia reconciliar as pessoas que encontram efeitos muito perigosos e as pessoas que não encontram efeitos”.

Soma-se a isso a complicação de que os animais da zona provavelmente se movimentam desde 1986, ou até mesmo vêm de fora da zona. A zona, em outras palavras, pode ser uma miscelânea desordenada de indivíduos cujos ancestrais podem ou não ter sido expostos a um determinado nível de radiação, dificultando a análise de quaisquer tendências relacionadas à radiação.

Em outra reviravolta, algumas populações de animais e plantas podem estar se saindo bem hoje porque se adaptaram à radiação. As pererecas europeias ao redor de Chernobyl são muito mais escuras do que as encontradas fora da área, de acordo com uma pesquisa não publicada de Germán Orizaola, da Universidade de Oviedo, na Espanha, e seus colegas.[30] Ele levanta a hipótese de que logo após o acidente, os sapos com mais melanina na pele eram mais aptos a sobreviver à forte radiação. (Mousseau diz que não viu evidências convincentes de que os animais da região se adaptaram a níveis mais altos de radiação.)

Na mesma linha, os cientistas observaram que certas células de ratazanas do banco produzem níveis elevados de antioxidantes, o que poderia ajudar a proteger contra a toxicidade induzida pela radiação.[31] E pesquisadores na Ucrânia e no Reino Unido detectaram sinais de que algumas sementes de pólen de bétula e prímula se tornaram melhores na reparação de danos no DNA desde o final dos anos 80.[32]

Mas para realmente entender como a vida responde a desastres nucleares, os cientistas precisarão cavar mais fundo. A maioria dos estudos até o momento se baseou em correlações entre os níveis de radiação e a saúde da vida selvagem. Em vez disso, os pesquisadores deveriam estar projetando experimentos que possam determinar mais definitivamente que a radiação está de fato causando os efeitos observados, diz o biólogo evolucionário Anton Lavrinienko, da Universidade de Jyväskylä, na Finlândia, que colaborou com Mousseau nos estudos de ratos.[33] “Precisamos parar de gerar estudos que estão arranhando a superfície”, diz ele. “Isso é algo que estamos tentando mudar.”

Até então, felizmente ignorantes do debate ardente em torno deles, a vida selvagem na zona de exclusão de Chernobyl continuará a fazer o que faz de melhor: cavar, caçar, voar e acasalar em sua parte isolada e radioativa da Terra. Os radioecologistas seguirão esse experimento por décadas e  — espero  —  eles acabarão concordando com os resultados.

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Tradução do texto Chernobyl’s impact on wildlife is still debated by scientists, escrito originalmente por Katarina Zimmer e disponível em Knowable Magazine.