Tại sao các nhà khoa học trồng hoa hướng dương sau thảm họa hạt nhân?

Chỉ sau bữa trưa ngày 11 tháng 3 năm 2011, thảm họa đã xảy ra ở bờ biển phía đông Nhật Bản.

Một trận động đất thảm khốc 9 độ richter đã xuất hiện, tiếp đến là một cơn sóng thần lớn, đã tấn công tỉnh Miyagi và Fukushima, khiến hàng chục nghìn người thiệt mạng. Sau đó, nhà máy hạt nhân Fukushima Daiichi ở Ōkuma đã hứng chịu hàng loạt vụ nổ, giải phóng chất thải phóng xạ độc hại ra môi trường xung quanh.

Hậu quả của nó tại địa phương vẫn còn được cảm nhận cho đến ngày nay, khi Nhật Bản đang cố gắng tìm cách giải quyết hàng triệu tấn nước thải phóng xạ và một lượng khổng lồ chất thải rắn. Nhưng trong số tất cả những tranh cãi và các giải pháp công nghệ cao, có một chương trình dọn dẹp phóng xạ mà bạn có thể đã bỏ qua, đó chính là giải pháp trồng hoa hướng dương.

"Chúng tôi trồng hoa hướng dương, cải, rau dền và bông dừa cạn, tất cả đều được cho là hấp thụ bức xạ", Koyu Abe, sư trụ trì tại ngôi chùa phật giáo Joenji gần đó, nói với Reuters vài tháng sau thảm họa. "Cho đến nay chúng tôi đã trồng được ít nhất 200.000 bông hoa… và đang trồng thêm nhiều hạt giống nữa. Ít nhất 8 triệu bông hoa hướng dương đã nở rộ ở Fukushima có nguồn gốc từ đây".

Trên thực tế, hoa hướng dương có tác dụng tuyệt vời trong việc làm sạch chất thải phóng xạ ra khỏi môi trường - đó là lý do tại sao chúng được trồng trong các cánh đồng sau thảm họa Chernobyl năm 1986.

Các hạt giống hướng dương mọc lên trong khu vực nhà máy và đất bị ô nhiễm sẽ được thu thập và xử lý một cách an toàn, song cây khi mọc lên và nở hoa sẽ tạo ra một cảnh quan rực rỡ màu vàng, xua đi tâm trạng tang tóc.

Trận động đất kép đã cướp đi sinh mạng của 23.000 người làm hư hại nghiêm trọng nhà máy Fukushima, gây rò rỉ phóng xạ trong vài tháng. Những cây hướng dương ngoài việc như một ngọn hải đăng hy vọng và là biểu tượng của xây dựng lại, còn có tác dụng hấp thụ Cesi từ đất nhiễm xạ. Hoa hướng dương, lá cây hương thảo và các cây tương tự, trước đây đã từng được sử dụng với mục đích này trong xử lý môi trường tại Chernobyl, Ukraina.

Nhà khoa học về đất - Michael Blaylock giải thích trong một cuộc phỏng vấn năm 2011: "Hoa hướng dương thực sự rất tốt trong việc tiếp nhận một số đồng vị phóng xạ nhất định". "Và đó thực sự là mối liên hệ giữa hoa hướng dương và các nhà máy điện hạt nhân mà chúng ta thường thấy ngày nay… một số bụi phóng xạ từ sự cố Chernobyl đã được hấp thụ thông qua việc trồng hoa hướng dương ở những khu vực bị ảnh hưởng".

Vậy tại sao lại là hoa hướng dương? Hoa hướng dương có rất nhiều đặc tính thực tế khiến chúng trở nên lý tưởng cho công việc dọn dẹp rác thải hạt nhân: chúng phát triển nhanh chóng, dễ dàng sinh trưởng ở bất cứ đâu. Thậm chí chúng lưu trữ hầu hết sinh khối trong lá và thân cây, do đó chất phóng xạ mà cây hấp thụ có thể được xử lý mà không cần phải đào rễ.

 Hoa hướng dương có rất nhiều đặc tính cho công việc dọn dẹp rác thải hạt nhân.

Khoảng 95% lượng chất phóng xạ xêdi đọng lại trong khoảng từ mặt đất tới độ sâu 2,5cm, trong khi rễ cây hoa hướng dương trưởng thành đâm sâu vào lòng đất tới hơn 1m. Biện pháp hiệu quả nhất để loại bỏ chất phóng xạ trong đất là bóc đi lớp đất trên bề mặt. Theo kết quả thực nghiệm, nếu bóc đi lớp đất dày 3cm ở nơi có cỏ rễ ngắn mọc thì sẽ loại bỏ được tới 97% lượng chất phóng xạ xêdi. Nếu bóc lớp đất dày 4cm ở những khu đất bình thường, sẽ giảm được 74% lượng chất phóng xạ này. Trong trường hợp sử dụng chất hóa học làm cứng lớp đất phía trên và bóc lớp đất đó đi, sẽ giảm được 82% lượng chất phóng xạ xêdi trong đất.

Xử lý thực vật, hay sử dụng thực vật để loại bỏ chất độc từ môi trường là một thành công lớn ở Chernobyl, nơi thảm họa hạt nhân để lại những chất phóng xạ ở đất và nước với các nguyên tố phóng xạ cesium và strontium. Các đồng vị phóng xạ này có cấu trúc "bắt chước" các chất dinh dưỡng mà hướng dương sẽ hấp thụ một cách tự nhiên bởi vậy các chất phóng xạ sẽ được cây hoa hướng dương hấp thụ.

Sau thảm họa hạt nhân Chernobyl vào ngày 26/4/1986, các nhà khoa học đã dùng cây hướng dương và cây cải dầu để khử phóng xạ trong đất nhiễm xạ tại Ukraina. Chất phóng xạ cesium (Cs) có các tính chất tương tự kalium (Ka), một nguyên tố phổ biến trong phân bón hóa học. Trong trường hợp lượng Ka trong đất không đủ, cây hướng dương sẽ hấp thu Cs để sinh trưởng.

Blaylock giải thích: "Trong hoàn cảnh phù hợp, chúng có thể có hiệu quả trong việc loại bỏ những chất gây ô nhiễm đó khỏi đất".

Thật không may, bất chấp thành công ở Chernobyl, những nỗ lực khắc phục bằng thực vật ở Fukushima cuối cùng vẫn bị coi là thất bại. Không có nhiều tài liệu về thí nghiệm này, nhưng một số ít phân tích được thực hiện không tìm thấy bất kỳ loài thực vật nào có thể làm giảm mức độ đồng vị phóng xạ trong đất một cách hiệu quả.

Tuy nhiên, ở một mức độ nhất định, điều này không có gì đáng ngạc nhiên - đơn giản là có quá nhiều khác biệt giữa Fukushima và Chernobyl để các thí nghiệm diễn ra theo cùng một cách.

• Vì sao một số loài thực vật cụp lá lại vào ban đêm?
• Tại sao sao Thủy lại có lõi sắt khổng lồ chiếm khoảng 42% thể tích của nó, trong khi Trái đất chỉ là 17%?
• Tại sao vẹt không biết hót nhưng lại thích bắt chước tiếng nói con người?