La longévité du transport des retombées de Fukushima révélée par les modèles de circulation océanique du Pacifique Nord

Fukushima est aujourd’hui célèbre pour la catastrophe nucléaire survenue en mars 2011, la deuxième pire du genre après la catastrophe de Tchernobyl en 1986. Un tsunami déclenché par un tremblement de terre au large des côtes japonaises a endommagé les générateurs de secours de la centrale nucléaire de Fukushima, entraînant une panne de courant. les systèmes de refroidissement des réacteurs. La chaleur résiduelle a partiellement fait fondre un certain nombre de barres de combustible dans trois réacteurs, provoquant le dégagement de radiations nucléaires. Une série d’explosions a encore endommagé les bâtiments de confinement et libéré des radiations supplémentaires dans la zone environnante, entraînant un rayon d’évacuation de 30 km.

Bien que les efforts visant à refroidir les réacteurs et à empêcher de nouvelles explosions aient été couronnés de succès grâce à l’acheminement de l’eau à partir d’hélicoptères et à l’utilisation de canons montés sur des camions, il a été découvert par la suite que des radiations avaient pénétré dans les océans (~ 3,5 pétabecquerels d’eau contaminée), ainsi que dans les aliments locaux. et l’approvisionnement en eau. Il a fallu attendre décembre 2011 pour que la centrale nucléaire soit enfin jugée stable, mais encore six ans avant que tous les ordres d’évacuation ne soient levés.

Les impacts à long terme de l’événement font l’objet d’enquêtes continues, avec de nouvelles recherches, publié dans Frontières des sciences marinesexplorant le mouvement et la résidence des traceurs dérivés de Fukushima dans le Pacifique Nord.

Sang-Yeob Kim, chercheur principal à l’Institut coréen des sciences et technologies océaniques, et ses collègues ont modélisé les voies souterraines et la variabilité interannuelle des traceurs sur une période de réanalyse océanique de 22 ans (commençant avant l’événement nucléaire à des fins de comparaison) alors qu’ils se subduisent avec l’eau de mode subtropical de l’Atlantique Nord pendant les saisons plus fraîches.

Cette masse d’eau d’environ 250 m d’épaisseur a une densité plus élevée d’environ 26,9 kg/m3 et une température moyenne de 18 °C. Il s’agit d’un réservoir important de carbone, d’oxygène, de nutriments et de chaleur de la Terre, étant verticalement homogène pour transporter ces variables de la surface vers l’océan souterrain.

L’année qui a suivi l’événement, des mesures d’observation des isotopes radioactifs du césium ont enregistré 6 pétabecquerels de 134Cs dans les eaux du mode subtropical de l’Atlantique Nord à une profondeur de 300 m.

L’équipe de recherche a utilisé des simulations de suivi de particules lagrangiennes de 100 points libérés de 134Cs provenant des dépôts atmosphériques tous les trois jours entre le 1er janvier 1994 et le 28 décembre 2011 pour étudier la dynamique informatique des fluides du gyre subtropical. Ce faisant, ils ont identifié le cheminement des particules le long de l’extension de Kuroshio s’écoulant vers l’est au large des côtes japonaises jusqu’au Pacifique Nord, particulièrement concentrées dans le nord de la région.

À partir de là, il a fallu quatre à cinq ans pour que les traceurs nucléaires se propagent dans toute la région subtropicale du bassin pour atteindre la côte est de Taiwan, les îles des Philippines et la mer du Japon.

Alors que 30 % des particules modélisées se sont déplacées le long de l’extension de Kuroshio et que 36 % supplémentaires se sont écoulées vers l’est en direction de la zone de transition actuelle de Kuroshio-Oyashio, les 34 % restants ont été subduits dans le gyre de recirculation de l’eau du mode subtropical de l’Atlantique Nord, de la couche supérieure de mélange vers thermocline inférieure.

En suivant les changements océanographiques au cours de cette période d’expansion de cinq ans, la profondeur et la température de la zone de transition du courant Kuroshio-Oyashio ont présenté une forte variation saisonnière, avec des particules subductées à 50 m pendant les mois les plus chauds (avril-novembre) et remontant à la surface pendant les mois les plus froids. (décembre-mars). En comparaison, le modèle d’extension de Kuroshio présentait une faible corrélation saisonnière.

Cette recherche est importante car elle met en évidence la durée pendant laquelle les traceurs se propagent dans un seul bassin, et donc leur longévité dans l’environnement alors qu’ils continuent de se propager dans les bassins océaniques adjacents dans les années (et décennies) à venir.

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