Chernobyl: le Alpi orientali ricevettero quantità di radioattività superiori rispetto a zone più vicine all'Ucraina e alla Bielorussia. Com'è stato possibile?

40 anni fa - oggi - si verificava il più grave incidente nucleare della storia: la tragedia di Chernobyl. In questa ricorrenza si tornerà a raccontare quei giorni terribili e il modo in cui cambiarono, sotto molti punti di vista, il corso degli eventi. Verranno ripercorse cause, conseguenze e responsabilità, ricordate le vittime e i sacrifici compiuti da migliaia di persone nel tentativo di limitare i danni, spesso senza piena consapevolezza del rischio, come accadde ai pompieri accorsi per primi sul luogo del disastro.

In questo spazio, però, l’attenzione è rivolta alle terre alte e a tutto ciò che ad esse è legato. Esiste una relazione tra l’incidente di Chernobyl e le montagne? Sì.

Il disastro ucraino ha lasciato un’impronta rilevabile su gran parte del continente europeo. In Italia, soprattutto nel Nord, un qualunque campione di suolo superficiale conserva ancora oggi le deboli tracce radioattive di quei giorni di primavera del 1986. Le Alpi non fanno eccezione: anzi, furono tra le aree più colpite dalle ricadute. In particolare, la porzione orientale dell’arco alpino ricevette quantità di radioattività superiori rispetto ad altre zone anche più vicine all’Ucraina e alla Bielorussia.

Per capire come ciò sia stato possibile, è necessario approfondire i meccanismi di emissione, trasporto e deposizione dei radionuclidi che si innescano a seguito di un incidente nucleare.

Nei giorni successivi al disastro, il nocciolo del reattore rimase esposto all’atmosfera: la struttura che lo conteneva era stata distrutta dalle esplosioni. L’incendio della grafite e le altissime temperature sviluppate a causa del mancato raffreddamento favorirono un rilascio massiccio di sostanze radioattive. Per diversi giorni, sopra il reattore si innalzò una colonna di aria contaminata, spinta verso l’alto dal calore, in modo non dissimile da quanto avviene con una mongolfiera.

Le sostanze emesse erano numerose. Frammenti di combustibile nucleare -uranio e altri attinidi come plutonio, nettunio e americio-, e i tanti e diversi prodotti di fissione, ovvero gli elementi generati dal funzionamento stesso del reattore attraverso la fissione dell’uranio.

Parte di queste sostanze, soprattutto le particelle più pesanti e i radionuclidi legati al particolato, si depositò entro poche decine di chilometri dal sito, al massimo poche centinaia. Altre riuscirono invece a viaggiare per migliaia di chilometri prima di essere depositate al suolo. Percorsero maggiori distanze i prodotti di fissione con caratteristiche chimiche che li rendono particolarmente mobili nell’ambiente. Parliamo ad esempio di elevata volatilità, della capacità di sciogliersi in acqua e quella di legarsi a particelle molto fini.

Tra i radionuclidi che riuscirono a raggiungere le distanze maggiori ci furono isotopi del cesio, lo stronzio-90 e lo iodio-131. Sono elementi solubili, che una volta rilasciati nell’ambiente si diffondono con facilità grazie alla loro affinità con l’acqua.

E fu proprio con l’acqua che queste sostanze tornarono al suolo. I pennacchi di aria contaminata che da Chernobyl si sparsero verso mezza Europa -oltre alle regioni più vicine alla centrale, anche la Scandinavia, le Alpi orientali e la Germania meridionale furono particolarmente colpite- scaricarono la loro radioattività laddove le condizioni meteorologiche favorirono le precipitazioni. Pioggia e neve sono infatti responsabili del cosiddetto scavenging (dilavamento): cadendo, pioggia e neve ripuliscono l’atmosfera, trascinando con sé le impurità.

Le aree più contaminate d’Europa furono quelle dove si verificò la sovrapposizione di due condizioni: la presenza di radionuclidi nell’aria - distribuiti non casualmente, ma lungo traiettorie atmosferiche definite da direzione e velocità delle correnti di quei giorni - e il verificarsi di precipitazioni.

Le Alpi, soprattutto nella loro porzione orientale, ricevettero una contaminazione significativa proprio per il verificarsi contemporaneo dei due fenomeni. I venti spirarono in quella direzione e ci furono precipitazioni proprio durante la fase centrale del passaggio del pennacchio radioattivo. Che proprio sulle Alpi si siano verificate precipitazioni in quei giorni non è casuale. L’orografia favorisce lo sviluppo di correnti ascensionali e quindi la formazione di precipitazioni che sono spesso più abbondanti sui rilievi che nelle aree circostanti.

Dal disastro sono passati quarant’anni e i livelli di contaminazione ambientale si sono ridotti in modo significativo, seguendo la legge del decadimento radioattivo. Molti radionuclidi emessi in quei giorni sono scomparsi completamente. Rimangono presenti nell’ambiente quelli che hanno tempi di dimezzamento lunghi, dai 30 anni di cesio-137 e stronzio-90, ai 24.000 anni del plutonio-239.

Tra questi, il più noto è sicuramente il cesio-137. Il suo tempo di dimezzamento, pari a circa 30 anni, fa sì che oggi nell’ambiente si trovi ancora il 35% del cesio rilasciato dal reattore nel 1986. La fama di questo radionuclide non è però solo una questione di tempo e quantità. Anche il suo comportamento chimico è stato determinante. Il cesio è un elemento mobile in atmosfera, ed è grazie a questa caratteristica che ha potuto raggiungere le Alpi. Diventa però poco mobile non appena è depositato al suolo. Quando è dilavato dalla pioggia e precipita al suolo, si lega in modo efficace alle particelle del terreno, in particolare alle argille, rimanendo bloccato nei primi centimetri di spessore del suolo.

Il cesio depositato è rimasto "cristallizzato" nel suolo più superficiale, senza essere significativamente diluito e distribuito. Solo il lento decadimento radioattivo è capace di eliminarlo. Altri radionuclidi con un tempo di dimezzamento simile, come lo stronzio-90, si comportano in modo molto diverso poiché restano mobili anche dopo la deposizione. Queste sostanze, nel corso dei decenni, sono state disperse dalle acque e hanno potuto diluirsi nell’ambiente. Non il cesio.

L’immobilità del cesio lo rende ancora oggi facile da rilevare. Per farlo basta misurare la radioattività dei primi centimetri di un suolo che nel 1986 fu esposto alla ricaduta. D’altra parte l’immobilità ha trasformato questa sostanza radioattiva artificiale in uno strumento prezioso per chi studia gli ambienti naturali. Il cesio-137 è ampiamente utilizzato come marcatore cronologico: individuando il suo picco in sedimenti lacustri, torbiere o carote di ghiaccio, è possibile associare con precisione lo strato dove è rinvenuta la contaminazione al 1986. Per chi studia il passato attraverso gli archivi naturali e ha necessità di datarli, avere a disposizione marker così precisi è importante.

A 40 anni dal disastro di Chernobyl, forse vi sorprenderà scoprire che le tracce più evidenti di cesio-137 che oggi troviamo sull’arco alpino non si trovano nei suoli, ma sulla superficie dei ghiacciai. Da alcuni anni si è scoperto che la crioconite -il sedimento scuro che si accumula sulla superficie di fusione dei ghiacciai- è il materiale naturale capace di accumulare le più alte concentrazioni di radioattività. Esistono campioni di crioconite provenienti dai ghiacciai alpini che raggiungono concentrazioni di cesio-137 di alcune decine di migliaia di Bq per chilogrammo. Il fenomeno è stato osservato sui ghiacciai dell’intero arco alpino, ma con un evidente gradiente che vede le concentrazioni massime verso est. I valori record sono stati raggiunti sui ghiacciai austriaci.

Non è stato semplice comprendere quale meccanismo naturale abbia concentrato le tracce della radioattività di Chernobyl sulla superficie dei ghiacciai. L’opinione comune vorrebbe anzi che i ghiacciai fossero un simbolo di natura selvaggia e incontaminata. Il meccanismo ha a che fare con la capacità dei ghiacciai di accumulare informazioni sul clima e l’atmosfera. Un ghiacciaio è un enorme deposito di sostanze emesse in atmosfera e questo vale anche per gli inquinanti. In ogni ghiacciaio delle Alpi è presente, ormai in profondità, uno strato di ghiaccio debolmente radioattivo, corrisponde alla neve contaminata che si depositò nella primavera del 1986. Ogni anno una parte di quella radioattività viene rimessa in circolo attraverso la fusione del ghiaccio. Questo è il lavoro che i ghiacciai svolgono da tempo immemore, trasformarsi in memoria e infine rilasciare i frammenti di quelle testimonianze. Vale per corpi antichi migliaia di anni, per gli ordigni della prima guerra mondiale e per le tracce radioattive di Chernobyl.

L’acqua di fusione che contiene le deboli tracce di radioattività scorre sulla superficie dei ghiacciai e mentre fluisce verso il basso interagisce con l’unico substrato presente in quel contesto così particolare: la crioconite. Essa è ricca di sostanza organica e minerali fini, per cui il cesio-137 ha forte affinità. Immaginatela come una spugna capace di assorbire anche le più deboli tracce radioattive trasportate dall’acqua di fusione. Se il processo va avanti per lunghi periodi, la concentrazione delle impurità nella crioconite diventa elevata, raggiungendo i sorprendenti valori che sono stati osservati in questi anni.

Il legame del tutto inaspettato che unisce ghiacciai e radioattività di Chernobyl è un simbolo molto potente. Questa storia rende evidente una verità che spesso perdiamo di vista. Quando interagiamo troppo in profondità con i sistemi ambientali, perturbandone i meccanismi più essenziali, diventa estremamente difficile preveder le conseguenze che si svilupperanno. Nei giorni successivi al disastro di Chernobyl nessuno immaginò che le tracce più evidenti della tragedia sarebbero state rinvenute sui ghiacciai delle Alpi, a distanza di 40 anni.

Post scriptum: Le tracce di radioattività associate al disastro di Chernobyl oggi rilevabili sull’arco alpino sono oggi ben al di sotto dei limiti di sicurezza. Anche nel caso dei ghiacciai, dove la crioconite può mostrare concentrazioni elevate, si tratta di depositi di massa limitata ed estremamente localizzati. La crioconite, una volta diluite nelle acque di fusione, non rappresenta un rischio ecotossicologico significativo.