Cesio-137 millefiori!

La contaminazione da cesio-137 nel cibo è stata una delle maggiori preoccupazioni, soprattutto dopo gli incidenti nucleari di Chernobyl nel 1986 e di Fukushima nel 2011. Nonostante la diminuzione generale della radioattività, a distanza di 35 anni dall’incidente al reattore sovietico, in alcuni particolari alimenti, come per esempio la carne di cinghiale, sono stati rilevati valori di alcune migliaia di becquerel di cesio-137 per chilogrammo. Nel 2015, per esempio, nella carne di un cinghiale abbattuto in Ticino è stato raggiunto un valore record di cesio-137 pari a 9900 Bq/kg, ossia otto volte oltre il valore limite in vigore. Se in Europa le misurazioni su campioni ambientali e alimentari effettuate prima dell'incidente di Chernobyl indicano un contributo debole dei radionuclidi artificiali, dovuto all’esposizione esterna della popolazione alle radiazioni riconducibili ai residui di cesio-137 derivanti dai test nucleari militari effettuati dal 1945 al 1998 (e documentati in un video realizzato dall'artista giapponese Isao Hashimoto capace di mostrare la vera e sconvolgente storia dei test nucleari effettuati nel mondo nel secondo dopoguerra), negli USA uno studio della William & Mary University ha fatto il punto sulle contaminazioni da cesio-137. Quest'analisi iniziata nel 2017 a un seminario per matricole, si è trasformato in una seria indagine sulla presenza di questo isotopo radioattivo nel miele negli Stati Uniti orientali. Pubblicato quest’anno su Nature Communications con il titolo “Bomb 137Cs in modern honey reveals a regional soil control on pollutant cycling by plants” la ricerca ha scoperto che “68 dei 122 campioni di miele raccolti dal Maine alla Florida mostrano quantità variabili di cesio-137”. 

Per i principali autori dello studio, Jim Kaste che insegna al Department of Geology della William & Mary e Andrew  Elmore del Center for environmental science dell’Università del Maryland il cesio-137 è una reliquia radioattiva dei test atomici condotti durante la Guerra Fredda che è riuscita a finire in alcuni barattoli di miele prodotto negli alveari della costa orientale degli USA. Ma come? Il cesio-137 è un sottoprodotto della fissione di uranio-plutonio, un componente della ricaduta delle esplosioni dei test delle bombe H condotti dagli Stati Uniti e dall’Unione Sovietica durante la Guerra Fredda in siti che vanno dal Nuovo Messico e Nevada alle Isole Marshall e all’arcipelago artico russo della Novaya Zemlya.  Quello che non è ricaduto a terra vicino ai siti dei test è andato alla deriva nell’atmosfera e nella stratosfera nel caso delle esplosioni più grandi. I venti hanno disperso il cesio fino a quando l’isotopo è stato portato a terra dalle abbondanti piogge degli Stati Uniti orientali, anche se non in modo omogeneo. Dato che il cesio è stato portato sulla terra dalle piogge, avrebbe senso pensare che le aree con le precipitazioni annuali più elevate tendano a produrre il miele con i più alti livelli di cesio. Ma non è così. I campioni di miele della Virginia pedemontana sono risultati praticamente privi di cesio, mentre il miele proveniente dai campioni prelevati in North Carolina, Florida e Maine hanno sempre evidenziato tracce di cesio-137.  Il ricercatori hanno scoperto che il segreto della connessione cesio-miele è nella chimica del suolo, in particolare nel contenuto di potassio: “Il miele al cesio proveniva, infatti, da terreni a basso contenuto di potassio, come quelli prevalenti dalla Carolina in giù. Il potassio è un nutriente importante per le piante. E gli atomi di potassio e cesio sembrano molto simili. Le piante in cerca di potassio hanno assorbito più cesio dove il terreno era a basso contenuto di potassio, perché le piante assorbono quella che sembra essere la cosa più simile al potassio, passandola poi alle api attraverso il nettare”. 

Questa ricerca sul miele ha avuto una genesi casuale. Il professor Kaste si è reso conto che i suoi studenti sapevano poco o niente dei test delle bombe nucleari che hanno caratterizzato gli anni della Guerra Fredda. Per questo ha ideato una dimostrazione pratica per far capire ai suoi studenti che l’era della bomba atomica, purtroppo, non è finita visto che è possibile ritrovarla nel nostro cibo. Ha così chiesto agli studenti di portare del cibo di provenienza locale. Con un rivelatore per testare la presenza di cesio-137 negli alimenti utilizzati come campioni gli studenti hanno scoperto la presenza dell’isotopo a livelli di 100 volte più alti che negli altri campioni di cibo in un barattolo di miele millefiori comprato in un mercato agricolo della North Carolina. Per questo il professor Kate ha avviato una ricerca sul miele prodotto negli Stati Uniti orientali grazie a Paul Volante, uno studente del suo corso che nei 4 anni di studi universitari passati alla William & Mary si è concentrato (e ha dato la sua tesi) su un isotopo correlato, l’americio-241, figlio del plutonio e prodotto della fissione della bomba H, come il cesio-137. L’americio-241 è un po’ ovunque anche se in concentrazioni inferiori rispetto al cesio, ma non viene assorbito dalle piante, quindi non finisce nel miele ed è utile alla datazione dei sedimenti. Il cesio-137, invece, rimane la forma dominante di inquinamento da radiazioni nell’ambiente anche 60 anni dopo la fine dei test della bomba atomica, tanto che oggi le fonti principali di contaminazione da cesio-137 negli Stati Uniti orientali sono i passati test con bombe e non i più recenti incidenti negli impianti nucleari.

Lo studio pubblicato su Nature Communications ci ricorda che la contaminazione da cesio-137 del cibo è stata motivo di preoccupazione per parecchio di tempo, ma per Kate “Questo studio sul miele non dovrebbe suscitare alcuna preoccupazione per il consumo umano” visto che i livelli di cesio-137 trovati nel miele sono molto al di sotto dei livelli critici. “Non sto dicendo alle persone che non dovrebbero mangiare il miele. Nutro i miei figli con il miele. Ma per gli insetti potrebbe essere tutta un’altra cosa e non possiamo dire con certezza se il cesio-137 abbia qualcosa a che fare con il collasso delle colonie o il declino della popolazione di api”.  Indipendentemente dalle responsabilità è chiaro che questa ricerca dimostra la lunga vita di alcuni inquinanti ambientali, come il cesio-137 e i modi spesso imprevedibili in cui i contaminanti possono circolare nell’ambiente. Il cesio-137 è un inquinante ereditario, “che rimane con noi mentre il decadimento nucleare dimezza la sua presenza ogni tre decenni. È un movimento lento verso un punto di fuga virtuale, a meno che qualche altro evento di fissione non introduca un’altra dose dell’isotopo nell’ambiente” ha concluso Kate. Un’ipotesi che dovremmo provare ad evitare, ad ogni costo.