آزمایش‌های هسته‌ای چیزی را در افرای نمادین کانادا به جا گذاشت و 60 سال به طول انجامید
برای بیش از نیم قرن، صدها آزمایش تسلیحات هسته‌ای بر روی زمین در طول مسابقه تسلیحاتی جنگ سرد بین ایالات متحده و اتحاد جماهیر شوروی اثر خود را بر افرای قند کانادا گذاشت.
دانشمندان آن را "نبض بمب" می نامند. در اوج جنگ سرد، آزمایش‌های تسلیحات هسته‌ای روی زمین توسط اتحاد جماهیر شوروی، ایالات متحده و متحدان مربوطه آنها بخش‌های آرام اقیانوس آرام و سایر سایت‌های آزمایشی را در سراسر جهان به هم ریخت. این آزمایش ها ترکیب ایزوتوپی جو زمین را به طرز چشمگیری تغییر داد و سطح کربن 14 آن را دو برابر کرد.
نوترون های تابش شده از این انفجارها با گاز نیتروژن برخورد کردند و برخی از آنها را به کربن 14 تبدیل کردند و الگوهای قابل ردیابی را در چرخه کربن سیاره برای چندین دهه تشکیل دادند که تقریبا سطح جهانی این کربن رادیو کربن را در اوج پالس بمب دو برابر کرد.
در پارک گتینیو کبک، در آن سوی رودخانه از اتاوا، این کربن 14 با پالس بمب ثبت شده در برگ های افرا قند به بالاترین میزان اشباع خود در 842 قسمت در هزار بالاتر از سطح مرجع در سال 1964 رسید، همانطور که توسط سازمان زمین شناسی کانادا ثبت شد. اما، به طور مرموز، نسبت کربن 14 این افراها به مدت بیش از شش دهه - تقریبا دو سال پس از بازگشت بقیه جو زمین به حالت عادی - به سطح اولیه قبل از جنگ سرد کاهش پیدا نکرد. اکنون محققان دانشگاه اتاوا بالاخره علت آن را کشف کرده اند.
چرا حل قتل ها بسیار سخت تر می شود؟
لئونارد واسنار، دانشمند زمین شناسی در دانشگاه، در بیانیه ای توضیح داد: «گیاهان اغلب از کربن قدیمی ذخیره شده در سال های گذشته برای رشد برگ های جدید استفاده می کنند. ما نمی‌دانستیم که این موضوع چقدر امضای کربن رادیویی یک برگ را تغییر می‌دهد یا اینکه آیا برگ‌ها جو را به‌طور مداوم دنبال می‌کنند یا خیر. اکنون می‌دانیم.
Wassenaar خاطرنشان کرد: این تأخیر زمانی ثابت برای افرای قندی نمادین کانادا (Acer saccharum)، پیامدهای جدی برای علم اتمسفر دارد و به بهبود چگونگی بازسازی شرایط جوی تاریخی توسط دانشمندان از "مکان ها و دوره هایی که هرگز مستقیما اندازه گیری نکرده ایم" را ارائه می دهد.
در چیزی که آشکارا اشاره اولیه به مکانیسم واکنش تاخیری این درختان بود، برگ‌های افرای پارک گتینیو حدود یک سال پس از پایان آزمایش‌های تسلیحات اتمی بر روی زمین بر اساس معاهده ممنوعیت آزمایش محدود در سال 1963، به بالاترین غلظت کربن 14 خود رسید. قطعات در هزار
این مقدار تقریبا 2.2 سال پس از کربن رادیو اتمسفر دنبال می شود، یعنی حدود سه تا چهار ماه حاشیه عدم قطعیت را می دهد یا می گیرد. کربن 14 جو زمین بین سال‌های 2021 تا 2022 به خط اولیه قبل از بمب‌گذاری بازگشت، در حالی که افراها در حدود سال 2024 به این نقطه رسیدند.
واسنار و همکارانش مکانیسم بیولوژیکی این امر را تا حدی به لطف جبران‌های مثبت کوچک اما مشخص در رادیو کربن شناسایی کردند که به طور متوسط حدود 7.4 قسمت در هزار بالاتر از مرجع بین سال‌های 1990 و 2019 بود. مقایسه این برآمدگی‌های کوچک با میانگین جهانی داده‌های سطوح کربن رادیویی اتمسفر نشان داد که نقشه‌های بازسیکله‌ای بازچرخه‌ای carbonlecer-4 توسط Ottawa1. کربن به جای اینکه یک پدیده جوی باشد، همانطور که تیم در مطالعه خود برای مجله Scientific Reports اشاره کرد.
از نظر تاریخی، مطالعات اقلیمی که شرایط جوی گذشته را از کربن 14 موجود در برگ‌ها و حلقه‌های درختان مهندسی معکوس می‌کنند، رابطه مستقیم‌تری بین آن نمونه‌ها و کربن اتمسفر از سال رشد ماده گیاهی را پیش‌بینی کرده‌اند. به گفته محققان، این نوع مدل‌سازی اکنون باید «به‌صراحت» توسط گونه‌های گیاهی تصحیح شود.
به گفته واسنار و همکارانش، ممکن است بیش از شش دهه زمان زیادی برای فیلتر کردن کربن 14 تولید شده توسط سلاح هسته ای به نظر برسد، اما این کربن های رادیویی کمک زیادی از مصرف زغال سنگ، نفت و گاز طبیعی بشر در نیم قرن گذشته داشته است. چندین سال از تجزیه رادیواکتیو تضمین کرده است که دی اکسید کربن ایجاد شده توسط سوخت های فسیلی تقریبا حاوی کربن 14 نیست، واقعیتی که به رقیق شدن این محصول جانبی مسابقه تسلیحات هسته ای از دهه 1960 کمک کرده است.
به گفته واسنار، مدیر اجرایی مرکز ملی طیف‌سنجی جرمی شتاب‌دهنده در دانشگاه اتاوا، این برگ‌ها یک دفتر خاطرات 65 ساله از جو هستند. اقیانوس‌ها نیز در جذب این کربن 14 نقش داشتند، اما بدون غنای هیدروکربن سوز جهانی تمدن، حدس زدن اینکه این شواهد رادیوکربن چقدر بیشتر باقی می‌ماند، دشوار است.
واسنار و همکارانش نوشتند: «اندازه‌گیری‌های برگ در سال 2025 تأیید کرد که رقیق‌سازی سوخت فسیلی اکنون بر بقایای پالس بمب در برگ‌های افرا منطقه اتاوا غلبه کرده است.
متن اصلی (انگلیسی)
Nuclear Tests Left Something Behind in Canada’s Iconic Maples—and It Lasted 60 Years
For over half a century, hundreds of above-ground nuclear weapons tests during the Cold War arms race between the U.S. and the Soviet Union left their mark on Canada’s sugar maple.