Согласно новому исследованию, таяние вечной мерзлоты из-за изменения климата может подвергнуть население Арктики воздействию гораздо больших концентраций невидимого вызывающего рак легких газа радона.
Профессор Пол Гловер из Университета Лидса и его соавтор предполагают, что вечная мерзлота исторически действовала как защитный барьер, блокируя выход радона на поверхность и попадание там в здания.
Радон - это невидимый природный радиоактивный газ без запаха. Он вызывает примерно одну из 10 смертей от рака легких и затрагивает курильщиков гораздо больше, чем некурящих. Это вызывает более высокий уровень смертности в субарктических сообществах из-за распространенности курения.
Их исследование, опубликованное сегодня в журнале AGU Earth's Future, смоделировало производство радона, его поток через почву, вечную мерзлоту и модельные здания, в том числе с подземными и поверхностными подвалами, а также те, которые построены, более традиционно, на сваях.
Они показывают, что в зданиях с подвалами содержание радона может увеличиться более чем в 100 раз по сравнению с первоначальным значением на срок до семи лет, в зависимости от глубины вечной мерзлоты и скорости ее оттаивания.
Это демонстрирует важность не только сохранения неповрежденного слоя вечной мерзлоты за счет ограничения глобального потепления, но также имеет серьезные последствия для здравоохранения, строительных норм и рекомендаций по вентиляции.
Обнаружено, что наличие слоя вечной мерзлоты действует как радоновый барьер, снижая поверхностную радиацию до десятой части фонового уровня, но увеличивая концентрацию радона за барьером до 12 раз. Это имело место в широком диапазоне глубин до слоя вечной мерзлоты.
Профессор Гловер из Школы Земли и окружающей среды в Лидсе сказал: «Известно, что радон является второй по значимости причиной рака легких после курения. Курение также усугубляет заболеваемость радоновым раком легких примерно в 26 раз., а курение распространено в арктических сообществах в 4,4 раза чаще.
Следовательно, неожиданный выброс радона может представлять опасность для здоровья, если он не запланирован. К счастью, в случае выявления проблемы часто требуется просто установленная вентиляция.
Если бы вечная мерзлота была стабильной, не было бы повода для беспокойства. Однако в настоящее время широко признано, что изменение климата приводит к значительному таянию вечной мерзлоты, при этом ожидаемая потеря вечной мерзлоты в Арктике составит 42%. Циркумполярная зона вечной мерзлоты (ЦВМП) к 2050 году.
"Радон затем может пройти через вечную мерзлоту и привести к образованию шлейфа радиоактивного газа внутри зданий, который достигает своего пика в течение нескольких лет и рассеивается гораздо дольше."
Публикация «Будущее Земли» предполагает, что таяние вечной мерзлоты не приводит к увеличению радона по сравнению с фоновым уровнем для традиционных зданий в арктическом сообществе, которые строятся на сваях.
Для зданий с подвалами оттаивание вечной мерзлоты может привести к тому, что концентрация радона останется выше значения 200 беккерелей на кубический метр (Бк/м3), которое во многих странах используется в качестве порог действия на срок до семи лет в зависимости от глубины вечной мерзлоты и скорости таяния.
Профессор Гловер добавил: «Наши результаты ясно показывают, что сдерживаемый резервуар радона может выбрасываться в подвалы зданий в течение длительного периода и будет оставаться выше уровня радиационного воздействия в течение четырех-семи лет».
"Поскольку в этих общинах исторически не было проблем с радоном, а сам газ невозможно обнаружить без специальных устройств, мы рассматриваем это как серьезную и полностью предотвратимую угрозу для здоровья северных общин."
Профессор Гловер подчеркивает, что это первоначальные результаты, которые должны были включать множество предположений, не в последнюю очередь из-за значительного недостатка данных о петрофизических свойствах арктической почвы и вечной мерзлоты.
Возможно, что радон найдет эффективные пути выхода на поверхность за счет как адвекции, так и диффузии, а также вдоль зон преимущественного протаивания, в то время как основная масса вечной мерзлоты оттаивает медленнее.
Профессор Гловер входит в группу Института прикладных наук о Земле и петрофизики и геомеханики. Их работа включает в себя теорию, моделирование, измерение и применение земных материалов и процессов. Он был основателем и первым президентом отдела энергетики, ресурсов и окружающей среды Европейского геофизического союза.