Las tortugas llevan signos de la historia nuclear de la humanidad en sus caparazones

Celia Ford

Un día de primavera de 1978, un pescador capturó un tiburón tigre en la laguna que rodea el atolón Enewetak, parte de las Islas Marshall en el Pacífico norte. Ese tiburón, junto con los restos de una tortuga marina verde que se había tragado, terminaron en un museo de historia natural. Hoy en día, los científicos se están dando cuenta de que esta tortuga contiene pistas sobre el pasado nuclear de la laguna y podría ayudarnos a comprender cómo la investigación nuclear, la producción de energía y la guerra afectarán al medio ambiente en el futuro.

En 1952, la primera prueba de una bomba de hidrógeno del mundo destruyó una isla vecina: una de las 43 bombas nucleares detonadas en Enewetak en los primeros años de la Guerra Fría. Recientemente, Cyler Conrad, arqueólogo del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico, comenzó a investigar si algunos historiadores ambientales particularmente buenos: las tortugas habían archivado las firmas radiactivas de esas explosiones.

"En cualquier lugar del mundo donde se hayan producido acontecimientos nucleares, hay tortugas", dice Conrad. No es porque las tortugas, incluidas las marinas, las tortugas terrestres y las de agua dulce, se sientan atraídas por los sitios de pruebas nucleares. Están por todas partes. Han sido pilares de la mitología y la cultura popular desde los albores de la historia registrada. "Nuestra historia humana en el planeta está muy ligada a las tortugas", dice Conrad. Y, añade, como son famosos por su longevidad, están excepcionalmente equipados para documentar la historia humana dentro de sus caparazones resistentes y de lento crecimiento.

En colaboración con investigadores del Laboratorio Nacional de Los Álamos, que alguna vez fue dirigido por J. Robert Oppenheimer, Conrad pudo utilizar algunas de las herramientas más avanzadas del mundo para detectar elementos radiactivos. La semana pasada, el estudio de su equipo en PNAS Nexus informó que esta tortuga, y otras que habían vivido cerca de sitios de desarrollo nuclear, llevaban uranio altamente enriquecido (un signo revelador de pruebas de armas nucleares) en sus caparazones.

Los caparazones de las tortugas están cubiertos por escudos, placas hechas de queratina, el mismo material de las uñas. Los escudos crecen en capas como los anillos de los árboles, formando hermosos remolinos que preservan un registro químico del entorno de la tortuga en cada hoja. Si un animal ingiere más cantidad de una sustancia química de la que puede excretar, ya sea al comerla, respirarla o tocarla, esa sustancia química permanecerá en su cuerpo.

Una vez que los contaminantes químicos, incluidos los radionúclidos, los alter egos radiactivos inestables de los elementos químicos, llegan al escudo, básicamente quedan atrapados allí. Si bien estos pueden mancharse a lo largo de las capas de los anillos de los árboles o de los tejidos blandos de los animales, quedan atrapados en cada capa del escudo en el momento en que la tortuga estuvo expuesta. El patrón de crecimiento del caparazón de cada tortuga depende de su especie. A las tortugas de caja, por ejemplo, les crece el escudo hacia afuera con el tiempo, de la misma manera que a los humanos les crecen las uñas. Los escudos de las tortugas del desierto también crecen secuencialmente, pero nuevas capas crecen debajo de capas más antiguas, superponiéndose para crear un perfil similar a un anillo de árbol.

Debido a que son tan sensibles a los cambios ambientales, las tortugas han sido consideradas durante mucho tiempo centinelas de la salud del ecosistema: un tipo diferente de canario en la mina de carbón. "Nos mostrarán cosas que son problemas emergentes", dice Wallace J. Nichols, un biólogo marino que no participó en este estudio. Pero los nuevos hallazgos de Conrad revelan que las tortugas también “nos muestran cosas que son problemas distintos del pasado”.

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El equipo de Conrad en Los Álamos seleccionó cinco tortugas de los archivos del museo, cada una de las cuales representa un evento nuclear diferente en la historia. Una era la tortuga marina verde del atolón Enewetak, tomada del Museo Bernice Pauahi Bishop en Honolulu, Hawaii. Otros incluyeron una tortuga del desierto de Mojave recolectada dentro del alcance de la lluvia radiactiva del antiguo sitio de pruebas de Nevada; una caldera de río del sitio del río Savannah, que fabricaba combustible para armas nucleares; y una tortuga de caja oriental de Oak Ridge, que alguna vez produjo piezas para armas nucleares. Una tortuga del desierto de Sonora, recolectada lejos de cualquier sitio de fabricación o prueba nuclear, sirvió como control natural.

Mientras trabajaba en Los Álamos, Conrad conoció al geoquímico de isótopos y futuro coautor Jeremy Inglis, quien sabía cómo detectar incluso los signos más sutiles de exposición nuclear en el caparazón de una tortuga. Eligieron buscar uranio. Para un geoquímico, esto podría parecer inicialmente una elección extraña. El uranio se encuentra en todas partes de la naturaleza y no necesariamente señala nada históricamente significativo. Pero con equipos lo suficientemente sensibles, el uranio puede revelar mucho sobre la composición de isótopos, o la proporción de sus átomos que contienen diferentes configuraciones de protones, electrones y neutrones. El uranio natural, que se encuentra en la mayoría de las rocas, está configurado de manera muy diferente al uranio altamente enriquecido que se encuentra en los laboratorios y armas nucleares.

Para encontrar el uranio altamente enriquecido escondido entre las cosas normales en cada muestra de caparazón de tortuga, Inglis usó un traje protector de cuerpo completo en una sala limpia para evitar que su uranio se interpusiera en el camino. (“Hay suficiente uranio en mi cabello para contaminar un picogramo de una muestra”, dice). Inglis describe las muestras como un gin tonic: “La tónica es el uranio natural. Si agregas mucho tónico de uranio natural a tu ginebra de uranio altamente enriquecido, la arruinas. Si contaminamos nuestras muestras con uranio natural, la proporción de isótopos cambia y no podemos ver la señal que estamos buscando”.

El equipo concluyó que las cuatro tortugas que procedían de sitios históricos de pruebas o fabricación nucleares llevaban rastros de uranio altamente enriquecido. La tortuga del desierto de Sonora, que nunca había estado expuesta a actividad nuclear, era la única que no la tenía.

Recolectaron muestras masivas de escudos de tres de sus tortugas, lo que significa que pudieron determinar si la tortuga tomó uranio en algún momento de su vida, pero no exactamente cuándo. Pero los investigadores fueron un paso más allá con la tortuga de caja de Oak Ridge, observando los cambios en las concentraciones de isótopos de uranio en siete capas de escudos, marcando los siete años de vida de la tortuga entre 1955 y 1962. Los cambios en los escudos se correspondían con fluctuaciones documentadas en el uranio. niveles de contaminación en el área, lo que sugiere que el caparazón de la tortuga de Oak Ridge tenía la marca de tiempo de eventos nucleares históricos. Incluso el escudo neonatal, una capa que creció antes de que la tortuga naciera, tenía signos de historia nuclear heredados de su madre.

No está claro qué significó esta contaminación para la salud de las tortugas. Todos estos caparazones provenían de animales muertos hace mucho tiempo conservados en archivos de museos. El mejor momento para evaluar los efectos de los radionucleidos en su salud habría sido mientras estaban vivos, dice Kristin Berry, bióloga de vida silvestre especializada en tortugas del desierto en el Centro de Investigación Ecológica Occidental, que no participó en este estudio. Berry añade que más investigaciones, utilizando experimentos controlados en cautiverio, pueden ayudar a descubrir exactamente cómo estos animales absorben los contaminantes nucleares. ¿Es de su comida? ¿La tierra? ¿El aire?

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Dado que las tortugas son casi omnipresentes, rastrear la contaminación nuclear en los caparazones de animales que viven a distintas distancias de los sitios de actividad nuclear también puede ayudarnos a comprender los efectos ambientales a largo plazo de las pruebas de armas y la producción de energía. Conrad actualmente está analizando muestras de tortugas del desierto del suroeste de Utah, recolectadas por Berry, para relacionar mejor la exposición a radionúclidos (como el uranio) con sus dietas a lo largo de sus vidas. También espera que estos hallazgos inspiren a otros a estudiar plantas y animales con tejidos que crecen secuencialmente, como los moluscos, que también se encuentran en casi todos los ambientes acuáticos.

Los increíbles patrones migratorios de las tortugas marinas, que a veces abarcan todo el océano (como recordará cualquiera que esté familiarizado con Buscando a Nemo), abren oportunidades adicionales. Por ejemplo, las tortugas marinas se alimentan en la costa japonesa, donde en 2011 el terremoto más potente de la historia de Japón provocó un tsunami que provocó una reacción en cadena de fallos en la central nuclear de Fukushima Daiichi. Con una esperanza de vida de hasta 100 años, es probable que muchas de esas tortugas sigan vivas hoy y lleven huellas del desastre en sus espaldas.

Recientemente, el gobierno japonés comenzó a liberar lentamente agua radiactiva tratada de la planta de Fukushima Daiichi en el Océano Pacífico. Los científicos y los responsables de las políticas parecen estar vacilantes de acuerdo en que ésta es la opción menos mala para deshacerse de los residuos, pero otros están más preocupados. (El gobierno chino, por ejemplo, prohibió las importaciones de productos acuáticos procedentes de Japón a finales de agosto). A través de los caparazones de las tortugas, podemos comprender mejor cómo el fallo de la planta y los siguientes esfuerzos de limpieza afectan al océano circundante.

Los cuerpos de estas criaturas llevan la cuenta desde hace milenios. “Para bien o para mal, todo lo que hacemos los afecta”, dice Nichols. Quizás, añade, “la lección sea: prestar más atención a las tortugas”.