Ekotoxikologické následky havárie atomové elektrárny v Černobylu (26.4.1986)

1. Ekotoxikologické následky havárie atomové elektrárny v Černobylu (26.4.1986)

2. Základní informace • odhadované celkové množství rozptýlených radioaktivních látek odpovídá 1,851018 Bq (řádově vyšší únik než u předchozích havárií jaderných reaktorů) • 25% radioaktivního materiálu uniklo během prvního dne, zbytek během následujících 9 dnů • část radioaktivního materiálu vyvržena až do výšky 1500 m – dálkový transport po celé severní polokouli • 26.dubna 1986 – havárie v Černobylu • 2. května 1986 – Japonsko • 4. května 1986 – Čína • 5.května 1986 – Indie • 5.-6. května 1986 – USA a Kanada • dále např. Kuvajt, Izrael a Turecko • radioaktivní materiál z Černobylu nezaznamenán na jižní polokouli

4. Základní informace • nejvíce zasažená oblast v okruhu 30 km od reaktoru • 37 000 000 Bq/km2 • 131I, 127Te, 132Te, 140Ba, 140La, 141Ce, 144Ce, 95Zr, 95Nb, 103Ru, 106Ru, 134Cs, 137Cs, 89Sr, 90Sr, 238Pu, 239Pu, 240Pu, 241Pu, 110Ag, 125Sb, ….. • oblast o rozloze 28 000 km2 na hranici Ruska, Běloruska a Ukrajiny • > 185 000 Bq 134+137Cs/m2 • oblast o rozloze 105 000 km2 • 37 000 Bq/m2 • v prvních letech po havárii bylo z užívání vyjmuto více než 144 000 ha zemědělské půdy a 492 000 ha lesa (pro srovnání - zemědělská půda v ČR v roce 2009 – 3,5 mil ha, lesy v ČR – 2,6 mil ha) • konec dubna – období aktivního růstu, vývoj reprodukčních orgánů

7.   PBq = penta bequerel = 1015 Bq

8. Radiace  - záření •  částice ( 2 protony + 2 neutrony – 4 2He ) • nízká prostupnost (kůže – desítky μm) • vysoce ionizující • nebezpečné zejména při interní expozici

9. Radiace  - záření •  částice (+, - - vysoko-energetické pozitrony či elektrony ) • střední prostupnost (Al fólie, několik mm kůže, několik m vzduchu) • středně ionizující • nebezpečné zejména při interní expozici

10. Radiace  - záření • vysokoenergetické elektromagnetické záření (fotony) • slabě ionizující, vysoká prostupnost materiály • nebezpečné zejména při vnějším ozáření

11. Jednotky Celková aktivita A A = -dN/dt = N (N-početčástic, t – čas,  - rozpadová konstanta) Bequerel [Bq] – počet rozpadů za sekundu Poločas rozpadu T1/2 T1/2 = ln2/ =  ln2 ( - střední doba života dané částice) doba, za kterou se množství radioaktivní látky zmenší na polovinu Absorbovaná dávka DT,R Gray [Gy] = J.Kg-1 (množství energie absorbované na jednotku hmotnosti) Dávková intenzita Gy.s-1(absorbovaná dávka za jednotku času)

12. Jednotky Dávkový ekvivalent HT,R HT,R = wR  DT,R Sievert [Sv] = J.Kg-1 (množství energie absorbované na jedn. hmotnosti) wR - pohybuje se v hodnotách 1 – 20 - nejvyšší hodnoty pro  - záření Kolektivní dávkový ekvivalent • [manSv] – dávkový ekvivalent vynásobený počtem osob, které dávku obdržely • použití při hodnocení zdravotního rizika v zasažené populaci

13. Zdroje chyb při studiu následků • extrémní heterogenita radioaktivního zamoření jednotlivých území, rozdílné meteorologické podmínky – „hot spots“ s vysokým zamořením a unikátním spektrem radionuklidů • nemožnost změřit skutečně absorbované dávky záření – monitoring v prvních dnech po havárii nemožný, rychlý rozpad radionuklidů s krátkým poločasem života, rychlá redistribuce radionuklidů v jednotlivých složkách ŽP • široké spektrum možných účinků – neexistence zavedené metodiky pro výzkum podobných jevů

14. Lesní porosty • v okruhu 10 km od elektrárny – lesy s převahou 30 – 40 let starých borovic lesních (Pinus sylvestris L.) • na počátku 60 – 90 % radionuklidů zachyceno v korunách stromů • vysoké dávky -záření absorbovány zejména buňkami apikálního meristému (nediferenciované buňky umožňující další růst rostlinných pletiv) • během dvou měsíců 95 % radionuklidů přechází do hrabanky a během dalších 7 let se akumuluje v 3 – 5 cm silné vrstvě půdy – ozáření kořenového systému

15. Lesní porosty Čtyři zóny s různou mírou poškození porostů v 30 km oblasti kolem reaktoru • zóna letálních účinků • 600 ha, průměrná absorbovaná dávka do 1 června 1986 byla 60 – 100 Gy • 2 – 3 týdny po havárii žloutnutí a opad jehličí u borovic, kde lokální ozáření jehlic a apikálního meristému přesáhlo 500 Gy (100 ha) • radiační popálení kůry borovic při externím ozářením dávkovým příkonem přesahujícím 27 mGy/den • do konce roku 1987 probíhá masivní odumírání borovice lesní (Pinus sylvestris) • zjevné radiační poškození břízy bělokoré (Betula pendula) a olše lepkavé(Alnus glutinosa)

16. Lesní porosty Čtyři zóny s různou mírou poškození porostů v 30 km oblasti kolem reaktoru • zóna subletálních účinků • 3 800 ha, průměrná absorbovaná dávka do 1. června 1986 byla 30 – 40 Gy • 40 – 75 % porostu usychá • nekróza meristému a mladých výhonků u 95 % borovic • odumírání vrcholů stromů a potlačení růstu • po dobu 5 – 7 let se netvoří semena • lokální dávka v apikálním meristému přesahující 10 – 12 Gy vede k úmrtí čerstvých výhonků, rok staré výhonky normálně rostou až do dávky 25 Gy • lokální dávky 3,8 – 5,2 Gy absorbovaná reprodukčními orgány – částečná sterilita samičích stromů • smrk ztepilý (Picea abies) více radiosensitivní než borovice (25 let staré stromy masivně hynou do tří let po dávce 8 – 10 Gy) • listnaté stromy mnohem odolnější než jehličnany

17. Lesní porosty Čtyři zóny s různou mírou poškození porostů v 30 km oblasti kolem reaktoru • zóna středního poškození • 11 900 ha, absorbovaná dávka 5 – 6 Gy • potlačení růstu a opadávání jehličí zejména ve vrcholových partiích, poškozené pupeny • zóna mírného poškození • zbytek oblasti, absorbovaná dávka 0,5 – 1 Gy • pomalejší růst • 10 až 12 % nárůst počtu poškozených semen v šiškách

18. Lesní porosty Genotoxické účinky záření – borovice lesní (Pinus sylvestris L.) • sledování frekvence záměn aminokyselin u vybraných enzymů v endospermu semen • 1986 - frekvence záměn v zasažené zóně (vnější -záření 10 – 20 Gy) byla 4 až 17-krát častější než v kontrolní nezasažené zóně • sledování chromozomových aberací u semenáčků a u jehlic dospělých stromů • 1986 – frekvence aberací v zasažené zóně 1,5 až 7,2-krát častější než v kontrolní zóně • 1987 až 1989 – semenáčky ze zasažené oblasti vykazují častější mutace vedoucí k morfologickým anomáliím, mutace týkající se chlorofylu stejně četné jako v kontrolní oblasti

19. Lesní porosty Genotoxické účinky záření – borovice lesní (Pinus sylvestris L.) • míra hypermethylace genomové DNA v zasažených oblastech koreluje s absorbovanou dávkou – převažující epigenetický mechanismus účinku záření • u populací zasaženými dávkou nad 5 Gy pozorována gametická selekce proti některým alelám - poškození heterozygotních jedinců a změny v genetické struktuře následujících generací • 1987 – 1990 – cytogenetická poškození jehlic ustupují pomaleji než odpovídá poklesu dávky

20. Lesní porosty Ozdravné procesy • od jara 1987 začíná obnova poškozených stromů, které ztratily větší část jehlic – růst rezistentních buněk chráněných před -zářením vnějšími pletivy • obnova borovic v zónách průměrné dávky 50 – 60 Gy • obnova smrků v zónách 10 – 12 Gy • vážně poškozené borovice v zónách 15 – 20 Gy tvoří 1,5 – 2,3-krát větší jehlice s prodlouženou dobou života • pomalejší růst vlivem snížené míry fotosyntézy a transpirace • obnova spojena s vysokým výskytem morfologických anomálií – změny velikosti a tvaru jehlic, výskyt čarověníků (witch`s brooms), degenerace semen • detekováno 12 genů jejichž poškození vede k nadměrnému vzniku anomálií • morfologické změny spojeny s výraznými odchylkami v metabolismu buněk

21. Bylinná společenstva • vnitřní ozáření absorbovanými β – zářiči tvořilo 70 – 95 % celkové dávky • největší množství radionuklidů absorbováno v růstových zónách, kde dochází k intenzivnímu dělení buněk • lokální ozáření těchto zón může být až o řád vyšší než u zbytku rostliny • u divokých rostlin částečná či úplná sterilita semen • během prvního měsíce 10 Gy – smetánka lékařská (Taraxacum officinale) a huseníček rolní (Arabidopsis thaliana) • během prvního měsíce 40 Gy – vikev setá (Vicia sativa) • v 30-km zóně sledován až 30 % nárůst sterilního podílu u pylu jetele plazivého (Trifolium repens), vrbky úzkolisté (Chamaenerium angustifolium) a knotovky bílé (Melandrium album)

22. huseníček rolní (Arabidopsis thaliana) vikev setá (Vicia sativa) smetánka lékařská (Taraxacum officinale) jetel plazivý (Trifolium repens) vrbka úzkolistá (Chamaenerium angustifolium) knotovka bílá (Melandrium album)

23. Bylinná společenstva • výzkum v oblasti Janov (30-km zóna), rok 1987 • plocha, kde byl 10. května 1986 dávkový příkon 15 mGy/den – 740 jedinců/m2, plocha se 730 mGy/den – 310 jedinců/m2 • počet jedinců některých druhů se vzrůstající dávkou stoupá, počet jiných druhů klesá – pokles mezidruhové konkurence v důsledku úhynu radiosensitivních druhů • drastický pokles počtu druhů z 90 na 39 byl pozorován na ploše s dávkovým tokem 17 mGy/m2 • zhoršení úrovně biodiverzity pozorováno i v roce 1990 • počet druhů na studijní ploše 100 m2 byl čtvrtinový v porovnání s obdobím před havárií • poškození imunitního systému rostlin – nižší odolnost proti virovým onemocněním, vznik virulentnějších kmenů některých patogenů (plíseň Puccinia graminis – původce rzi travní)

24. Bylinná společenstva • v roce 1987 pozorovány morfologické změny rostlin jako důsledek mutagenních účinků záření v oblastech kde byl 10. května 1986 dávkový příkon v rozsahu 4,2 – 6,3 mGy/den • nepřirozené srůsty a větvení stonků • zdvojování • změny barvy a velikosti listů i květů • v roce 1986 test polních plodin (ozimá rýže a pšenice) • množství buněk s chromosomovými aberacemi a počet těchto aberací koreluje s absorbovanou dávkou • prudký nárůst aberací po překročení dávky 3,1 Gy (prahový efekt) • pozorované vztahy dávka-účinek odpovídají dřívějším testům, při nichž byly rostliny ozařovány -zářením – tento typ záření určující pro následky v první sezóně po havárii

25. Mitóza – dělení buněk • Metafáze • Chromozómy jsou maximálně kondenzovány a seřazeny v ekvatoriální rovině • Profáze • chromozomy začínají kondenzovat • začíná rozpad jadérka a jaderné membrány • Centrioly se pohybují směrem k pólům buňky • Tvoří se mitotické vřeténka, mikrotubuly a proteiny

26. Mitóza – dělení buněk • Telofáze a cytokineze • dekondenzace chromozómů • začíná se tvořit jaderný obal • oddělení cytoplazmy dc. buněk • Anafáze • chromatidy každého chromozómu se rozcházejí k opačným pólům buňky

27. Chromozómové aberace

28. Bylinná společenstva • tří generace rýže a pšenice pěstované na kontaminovaných plochách (sledovány buňky interkalárního meristému) • silný nárůst počtu aberací mezi první a druhou generací • druhá a třetí generace v počtu aberací srovnatelná • destabilizace genomu rostlin pěstovaných z ozářených semen – přetrvávání těchto změn po mnoho generací • studie letálních mutací a změn chlorofylu u embryonálních stádií huseníčku (Arabidopsis thaliana) • v roce 1987 se externí dávky záření pohybovaly mezi 0,02 – 185 Gy • během prvních třech let dávky klesají, počet mutací stoupá • v roce 1992 počet letálních mutací klesá, ale je 4-8-krát vyšší než u kontrol • vysoké dávky záření indukují méně mutací než nízké • ochuzení genetické variability, eliminace radiosenzitivních jedinců • selektovaní jedinci mnohem (10-krát) odolnější proti účinkům záření i chemických mutagenů

29. Půdní fauna • Černobylská havárie zasáhla do nejvíce citlivé fáze vývoje půdních živočichů – doba reprodukce, metamorfóza (přechod mezi juvenilní fází vývoje a dospělcem) následující po zimním spánku a jarním prohřátí půdy • v prvních letech většina radionuklidů zachycena ve svrchní vrstvě půdy a lesní hrabanky • společenstva lesních půd zasažena mnohem více než společenstva orných půd – dávka -záření v horních vrstvách orné půdy 3-10-krát nižší než v lesní půdě (stínění tenkou nejsvrchnější vrstvou) • redukován jak počet druhů tak počet jedinců jednotlivých druhů • pancířníci (Oribatida) – v okolí Černobylu 15 druhů, na hranici 30-km zóny 25 druhů, v referenční oblasti 33 druhů

30. Půdní fauna • 1986 - ranná vývojová stádia kroužkovců v lesních půdách totálně vyhubena, přestože dospělí kroužkovci patří mezi nejvíce radiorezistentní mnohobuněčné organismy • V lesních půdách poklesla populace kroužkovců v prvních letech po havárii na 15% původních počtů, celkový pokles bezobratlých byl na 45% původních počtů • obnova postižených ploch migrací z nezasažených oblastí Dendrobaena octaedra • během 2,5 roku obnoveny původní počty půdních bezobratlých, přičemž druhové složení 10 let po havárii na 80% původních hodnot • díky redukci zemědělské činnosti výrazně omezen výskyt hmyzích škůdců vázaných na určitou plodinu - nárůst hmyzích společenstev vázaných na louky (sarančata – Acrididae, kobylky – Tettigoniidae)

31. Půdní fauna • asymetrie morfologických struktur u hmyzu - mandelinka bramborová (Leptinotarsa decemlineata), asymetrie žilkování křídel u vážek (Odonata) zejména v oblastech se středním zamořením • v roce 1996 – roháč obecný (Lucanus cervus) – vysoká míra asymetrie v délce „rohů“ v porovnání s kontrolní oblastí i s jedinci sebranými před havárií, samečci žijící v páru měly menší míru asymetrie, než samotáři – poškození vlivem záření mělo vliv na schopnost najít si partnera Lucanus cervus

32. Obojživelníci • sedm populací skokana hnědého (Rana temporaria L.) obývajících kontaminované oblasti Běloruska - statisticky významně vyšší míra aberací buněk kostní dřeně • kontaminace ve studovaných oblastech - 137Cs 177 až 2331 kBq/m2 a 90Sr 3,7 až 284 kBq/m • v roce 1989 stejná míra aberací jako v roce 1986 po havárii Rana temporaria L. • pouze první rok koreloval počet aberací s koncentrací 90Sr v kostech • v letech 1990 až 1994 nekopíruje pokles počtu aberací pokles úrovně radiace • v letech 1988 až 1991 vyšetřeno 2500 žab ze 13 biotopů - 7 případů kostní neoplasie (5 případů v Mogilevské oblasti - všechny žáby 1 rok staré v době havárie - období největšího růstu), v pozdějších letech nezjištěny žádné případy nádorových onemocnění

33. Vodní fauna • v době havárie obývalo nádrže s chladící vodou v areálu černobylské elektrárny více než 30 druhů ryb • nejvyšší dávku absorbovaly litofylní druhy vytírající se na kamenitém dně - zejména dravci - candát obecný (Luciopherca luciopherca) a bolen dravý (Aspius aspius) - v letech 1990 až 1995 dávka 10 - 17 Gy Aspius aspius Luciopherca luciopherca

34. Vodní fauna • v roce 1986 - četnost nepřirozených morfologických anomálií v nově narozené generaci candáta obecného v nádržích elektrárny 30-krát vyšší než u kontrol • chovná sádka tolstolobika bílého (Hypophtalmichthys molitrix) v areálu elektrárny - v době havárie dosaženo sexuální dospělosti, absorbovaná dávka 9 - 11 Gy • 5,6 % jedinců absolutní sterilita (0,25% u kontrol), 15,4 % částečná sterilita, 11,2 % nesymetrický vývoj gonád (2,9 u kontrol) • 94 % jiker oplodněno, abnormální vývoj potěru 11 %, produkce jiker u samic o 40 % vyšší, ale 8 % samců sterilních • potěr vykazuje růstovou retardaci, zvýšenou variabilitu délky a hmotnosti, zvýšený počet jedinců s poškozenými genitáliemi, zvýšený výskyt bisexuálních a sterilních jedinců • častější poškození samčích reprodukčních orgánů Hypophtalmichthys molitrix

35. Hlodavci • na podzim 1986 – populace hlodavců v 30-km zóně poklesla 2 až 10-krát • na jaře 1987 dosáhly populace původních počtů – vliv migrace z nezasažených oblastí • hlodavci – obývají svrchní půdní vrstvu, početné populace, vysoká fertilita, rychlá generační obměna • po havárii vysoká embryonální úmrtnost a vysoká fertilita (zvýšená ovulace) • na jaře 1986 – populace v 30-km zóně 15% v porovnání s kontrolou (přímá úměra s mírou kontaminace) • v říjnu úmrtnost embryí hraboše severního (Microtus oeconomus) 34% (kontrola 6%), celková porodnost během podzimu 1986 byla v 30-km zóně o 30% nižší než u kontrol, na jaře 1987 nižší jen o 12% Microtus oeconomus

36. Hlodavci • dlouhodobá (1986 – 1992) studie poškození orgánů krvetvorby hraboše severního (Microtus oeconomus) v 30-km zóně • podzim 1986 - oblast 4 → -záření 0,84 až 1,25 mGy/den, celková absorbovaná dávka 1 Gy • oblast 6→ -záření 0,17 mGy/den, celková absorbovaná dávka 0,02 Gy • podíl vnějšího  - záření na celkové dávce 2 až 5-krát vyšší než -záření, vnitřní ozáření absorbovanými radionuklidy o jeden až dva řády nižší než vnější ozáření • v letech 1987 až 1992 – výrazný pokles vnějšího ozáření, stoupá podíl absorbovaných radionuklidů 134Cs, 137Cs a 90Sr • chycená zvířata bez vnějších symptomů onemocnění, 6 měsíců po havárii zjištěno zjevné poškození orgánů krvetvorby, které v následujících letech přetrvává a zhoršuje se, více než 20% hrabošů trpí hyperchromickou anemií (snížený počet červených krvinek při zvýšené koncentraci hemoglobinu v krvinkách) – poškození tvorby erythropoietinu

37. Hlodavci • dlouhodobá (1986 – 1992) studie poškození orgánů krvetvorby hraboše severního (Microtus oeconomus) v 30-km zóně • počet leukocytů v zóně 4 v roce 1986 2-krát vyšší než u kontrol, v roce 1987 1,5 –krát vyšší • v letech 1988 až 1992 – nová generace v zóně 4 vykazuje pokles bílých krvinek na 60% úrovně kontrol, podobně v zóně 6 • kostní dřeň nevykazuje pozorovatelné strukturální změny, zjištěno silné poškození sleziny • studium poškození jaterní tkáně hraboše severního (Microtus oeconomus) v 30-km zóně • souběžně přítomné znaky vyvolané reakcí na akutní ozáření i chronické radiační poškození • zvýšený počet dvou-jaderných hepatocytů – znak započetí regeneračních procesů (v 30-km zóně v roce 1986 – 71 až 100%, v roce 1989 – 65 až 92%, normální stav 12 až 18%)

38. Hlodavci • studium poškození endokrinního systému hraboše severního (Microtus oeconomus) v 30-km zóně (943 jedinců) • zesílení oblasti dřeně nadledvin (zona fasciculata) produkující glukokortikoidní hormony (kortizol – vliv na vývoj, metabolismus a imunitu) a zeslabení oblasti produkující mineralokortikoidy (zona glomerulosa),hypertrofie nadledvin přetrvává 5 generací po havárii • poškození štítné žlázy – po havárii celkově zvýšená funkce štítné žlázy, později její rozdělení na vysoko a nízko aktivní zóny

39. Domácí zvířata • skot - těsně po havárii hlavním zdrojem ozáření radioaktivní jód 131I, 240-tý den byly v Gomelské oblasti (Bělorusko) dávky absorbované ve štítné žláze, sliznici trávícího traktu a celém těle v poměru 230 : 1,2 : 1 • průměrná dávka absorbovaná sliznicí trávícího traktu u skotu žijícího 2 až 4 měsíce v 30-km zóně – 10 Gy (několik kusů), u skotu evakuovaného z 30-km zóny v prvních týdnech po havárii 7 Gy (desítky tisíc kusů) a zbytek asi 1 Gy • počet jedinců s poškozenou štítnou žlázou odpovídal míře ozáření populace (štítná žláza → průměrná dávka 50 Gy - redukce funkce u 69% jedinců, průměrná dávka 280 Gy - redukce funkce u 82% jedinců) • u evakuovaných krav byla během 5 až 8 měsíce po havárii zaznamenána zvýšená mortalita a zdravotní potíže jako snížená tělesná teplota, porucha imunitního systému, kardiovaskulární onemocnění – u uhynulých kusů zjištěna částečná atrofie či úplná destrukce štítné žlázy, degenerace jater, zvýšené množství tělesného tuku, zvětšený žlučník a slezina, dystrofie myokardu

40. Domácí zvířata • absorbovaná dávka souvisí s přísunem neradioaktivního jódu – ovce v Běloruském Peliessie živící se pící s nízkým obsahem přírodního jódu absorbovaly ve štítné žláze až 2,5-krát vyšší dávky záření než kontroly • ovce evakuované z 30-km zóny vykazovaly po pěti měsících závažná krevní onemocnění – leukopenie u 89% jedinců, anemie u 54% jedinců • krevní onemocnění zjištěno i u prasat, psů a koček evakuovaných z 30-km zóny • telata krav zasažených vysokými dávkami záření vykazovala sníženou váhu i přírůstek, poškození žláz s vnitřní sekrecí, validní údaje o výskytu teratogenního poškození nebyla zjištěna • reprodukční schopnost skotu se vrátila k normálnímu stavu na jaře roku 1989

41. Fauna – genotoxické účinky • hraboš severní – pět monitorovacích míst v Bělorusku (137Cs v půdě – 8 až 8 500 kBq/m2), četnost chromosomových aberací buněk kostní dřeně a embryonální mortalita koreluje s dávkovým příkonem • embryonální mortalita i četnost aberací zůstává zvýšená po dobu 22 generací (1986 – 1996), přičemž celotělní ozáření klesá exponenciálně s poločasem 2,5 až 3 roky • mortalita embryí zvýšená zejména ve stádiu předcházejícímu zahnízdění embrya v děloze – porušená synchronizace mezi rýhováním oplozeného vajíčka a hormonálními pochody v organismu matky • mláďata zasažených hrabošů pěstovaná v čistých laboratorních podmínkách vykazují stejnou míru aberací jako mláďata žijící v kontaminovaných oblastech • určité typy aberací se u hrabošů vyskytují až po havárii, ale nejčastější mutace se vyskytují v úsecích genomu, který je málo stabilní i v přirozených podmínkách

42. Fauna – genotoxické účinky • sledování mutačních spekter hraboše polního (Microtus arvalis), hraboše severního (Microtus oeconomicus) a norníka rudého (Clethrionomys glareolus) v letech 1996, 1999 a 2000 – odlov v uzavřené zóně elektrárny • s postupem času klesá u jednotlivých populací počet jedinců s vysokým podílem mutantních buněk v kostní dřeni, přestože radiace dosahuje nadlimitních hodnot • Intenzivní selekce proti radiosenzitivním formám určitých genů • rychlost selekce na radiorezistenci stoupá s úrovní zamoření (u norníka rudého rezistence po 13 generacích) Microtus arvalis Clethrionomys glareolus

43. Fauna – genotoxické účinky Selekce na radiorezistenci u norníka rudého podle četnosti metafází s chromozomálními aberacemi. Glazko V.I., Glazko T.T., Genetické důsledky Černobylu, Vesmír 85 (4), 201 – 208 (2006)

44. Fauna – genotoxické účinky • v roce 1987 odloven v 30-km zóně býk (Uran) a tři krávy (Alfa, Beta, Gama) – základ experimentálního stáda trvale žijícího v podmínkách přibližně 100-krát zvýšené radiace (rok 2006 – 7,4106 Bq/m2) • nerovnoměrné předávání alel některých genů potomkům (jedinci nesoucí varianty genů nevhodné pro přežití se nenarodili), u jiných genů zvýšený výskyt heterozygotů – jedinec s oběma variantami genu lépe vzdoruje ztíženým podmínkám • selekce genů typických pro vývojově starší plemena • krávy narozené v uzavřené zóně elektrárny – vysoká sterilita

45. Fauna – genotoxické účinky Glazko V.I., Glazko T.T., Genetické důsledky Černobylu, Vesmír 85 (4), 201 – 208 (2006)

46. Smrt opadavých stromů a keřů Smrt jehličnanů Sterilita bylinných semen Pokles počtu jedinců a druhů půdní fauny na m2 Pokles reprodukce ryb Přírodní pozadí Pokles počtu jedinců a druhů bylin na m2 Smrt oslabených semenáčků jehličnanů Závažné poškození kostní dřeně hlodavců Poškození reprodukčního systému jehličnanů Morfologické změny rostlin rok po havárii Dlouhodobé genetické změny jehličnanů a savců Gy/rok 0,01 0,1 1,0 10 100 1000 Černobyl - souhrn ekotoxických účinků radioaktivního záření v 30-km zóně 0,001

47. Sekundární účinky záření • změny mikroklimatických a půdních podmínek – rychlé opadávání jehličí způsobí změnu v dostupnosti světla, vody a minerálů • poškození synchronizace ekologicky provázaných společenstev – opožděný růst listů a květů vede k opožděnému kladení vajíček škůdců • změna dostupnosti potravy • změny ve vnitrodruhové i mezidruhové konkurenci – vymírání radiosenzitivních jedinců a druhů • vyprázdnění ekologických nik pro imigraci invazních druhů

48. Aktuální stav • úroveň radiace v 30-km zóně stále neumožňuje trvalé lidské osídlení • absence zemědělské činnosti, lesního hospodaření, lovu a rybolovu - vznik specifických přírodních podmínek • opuštěná pole poskytují nadbytek potravy zejména pro hlodavce a divoká prasata (1988 – nárůst populace 8-krát) • mnohonásobné zvýšení početnosti populace vysoké zvěře, vlka a lišky • 30-km zóna hnízdištěm orla mořského (Haliaeetus albicilla), orla volavého (Aquila clanga), výra velkého (Bubo bubo), jeřába bílého (Grus leucogeranus) a čápa černého (Ciconia nigra) • ztráta imunity rostlin a zvířat vede ke vzniku ohnisek nemocí – tularemie, encefalitida a plísňová onemocnění, rozvoj hmyzích škůdců v poškozených lesních porostech • migrace jedinců z méně zasažených zón – obsazování uprázdněných nik – vlaštovky, radiační poškození těchto jedinců

49. Haliaeetus albicilla Aquila clanga Bubo bubo Ciconia nigra Grus leucogeranus

50. Radiační poškození - vlaštovka obecná (Hirundo rustica)