Efecto de la lluvia radiactiva sobre el hielo glacial

Estoy trabajando en la construcción de una sociedad posterior a la guerra nuclear en un invierno nuclear donde los países del norte han alcanzado el dominio a través de una combinación de ser objetivos no primarios en la guerra nuclear y tener acceso a infraestructura minera, así como a glaciares y casquetes polares. La idea es que estas sociedades podrían utilizar su infraestructura minera para extraer la profundidad de los glaciares o los flujos de hielo para que el hielo no se vea afectado por la lluvia radiactiva.

¿Eso realmente funcionaría?

Y si es así, ¿sería esto sostenible en el futuro, o sería inevitable la contaminación total del hielo?

Me gusta mucho esta pregunta ya que de alguna manera se relaciona con una historia en la que estoy trabajando que involucra una colonia en Europa que está protegida de la radiación solar por los kilómetros de hielo que cubren su superficie. Tengo entendido que el hielo existente en realidad resistiría la radiación, mientras que el hielo recién formado estaría contaminado. Por lo tanto, tendría sentido que la extracción de hielo fuera una fuente completamente válida de agua limpia (y oxígeno) en un entorno radiactivo. Sin embargo, no sé lo suficiente de la ciencia para respaldarlo, por lo que este es un comentario en lugar de una respuesta.
@TitaniumTurtle Solo porque lo mencionó, no creo que la radiación solar de Europa deba ser su mayor preocupación. Más como los iones cargados que salen de la magnetosfera de Júpiter. Además, gran diferencia entre radiactividad y electromagnetismo.
Esto pasa por alto que eliminar la lluvia radiactiva es tan fácil como desalinizar el agua. Caro y consume mucha energía, sí, pero fácil. Una persona con una cacerola y una bolsa de plástico lo puede hacer: basta con hervir el agua y dejar que se recondense en un lugar limpio... o utilizar unos filtros de muy buena calidad.
Como beneficio adicional, Ice en realidad es un escudo de radiación bastante decente. peligro.mongabay.com/survival/afm/sections/…

Respuestas (4)

Funcionaría, pero:

  • Los grandes casquetes polares terminan haciendo que el agua superficial encuentre su camino hacia el lecho rocoso. Querrías extraer el hielo que estaba debajo de la superficie. Probablemente sería más fácil raspar los pocos pies superiores de un glaciar y luego recolectar el agua derretida.

  • Los glaciares de montaña tienen muchas grietas. No son universales en toda la masa, pero usar cualquier cosa en los 100 pies superiores puede ser problemático. (Por debajo de esta profundidad, las grietas tienden a cerrarse. Y no, no sé cómo el agua en la parte superior de la capa de hielo de Groenlandia fluye hacia el lecho rocoso. ¿Se erosiona más rápido que el hielo?)

  • El agua en sí no es radiactiva, excepto por cantidades muy pequeñas de tritio del hidrógeno que captura dos neutrones. Dado que la radiactividad está asociada con partículas, debería poder hacer agua potable con una buena filtración y, si eso falla, por ósmosis inversa.

  • La mayoría de los pozos que tienen más de unos pocos pies de profundidad están explotando acuíferos con largos tiempos de recarga, de años a milenios. La roca por la que pasa el agua atrapará una fracción muy grande de las partículas. Entonces, su único problema serán los nucleótidos que son fácilmente solubles en agua de lluvia ligeramente ácida.

  • Verificar la radiactividad es simple, si tiene el contador Geiger o equivalente. De hecho, podemos detectar radioisótopos a niveles muy por debajo de lo que es práctico para el análisis químico.

  • Incluso si la radiactividad es un problema, es un problema mayor que el agua potable. Todo tu mundo está lleno de esas cosas. La exposición que obtiene al caminar será mucho mayor que la que obtiene al beber agua.

  • Recuerda que tu comida también viene de algún lado.

Funcionará, pero el polvo de la lluvia eventualmente se filtrará en los glaciares a través de grietas. Tal vez puedan cubrirlos con algo, por ejemplo, rociar agua (sucia) encima para formar una costra de hielo sólido.

Algunas otras preocupaciones:

  • No hay tantos glaciares en el hemisferio norte, y la mayoría de ellos están en Groenlandia, que, para empezar, no tiene tanta gente.

  • Los países escandinavos no tienen tanta minería (supongo que todo el carbón y el mineral se agotan). Su principal recurso mineral es el petróleo.

  • Si todas las aguas abiertas están gravemente contaminadas, las tierras de cultivo también lo estarán. Entonces, incluso si los sobrevivientes pueden obtener agua del norte, no pueden cultivar alimentos.

  • Si cultivan alimentos en domos, cuevas o invernaderos, simplemente pueden reciclar el agua que tienen, no necesitan envíos constantes.

"Los países escandinavos no tienen tanta actividad minera": Suecia es un importante productor de mineral de hierro. Me vienen a la mente la mina Kiruna y la Línea de Mineral de Hierro .

Pidamos al profesor Search-Engine algunos números:

  • ¿Qué es la huella hídrica de la humanidad?

    Hoekstra y Mekonnen en 2012 estimaron el uso humano de agua una década antes en alrededor de 9087 Gm^3/a. El 15% de eso fue agua gris (vamos a excluirlo) y el 92% de eso se usó para la agricultura. Quitando el agua gris, eso es alrededor de 7,7 billones de metros cúbicos de agua en 2002 para alrededor de 6,300 millones de personas en 2002, o alrededor de 1200 metros cúbicos por año per cápita. Eso es 1,2 kilómetros cúbicos de agua para un millón de personas.

  • ¿Dónde está toda el agua dulce?

    Igor Shiklomanov en 1993 estimó el límite de agua dulce en "casquetes polares, glaciares y nieve permanente" en 24 millones de kilómetros cúbicos, aproximadamente el 1% del agua total en la tierra y aproximadamente igual a la cantidad de agua subterránea.

  • ¿Cuáles son los glaciares más grandes?

    El USGS en 1977 calculó que el 90% de la bolsa de hielo permanente estaba en la Antártida y el 10% en Groenlandia. Todos los demás glaciares de la Tierra combinados suman menos del 1%.

  • ¿Qué tamaño tienen los glaciares escandinavos?

    Lunkka en 2014 estimó que la cobertura del suelo de los glaciares escandinavos (diferente del volumen) era aproximadamente el 0,2% de todo el hielo permanente en todo el mundo.

Si acepta estos números, entonces Escandinavia tiene aproximadamente 48,000 kilómetros cúbicos de agua encerrada en hielo (quizás mucho, mucho menos, ya que los glaciares montañosos son mucho más delgados que las capas de la Antártida y Groenlandia).

Si pretendemos que el 0,2% es volumen (no área), entonces los glaciares escandinavos pueden sustentar a 40 mil millones de personas... durante un año. O 40 millones por mil años. Sin embargo, este es realmente el rango superior: esos números de las décadas de 1970 y 1980 estaban antes de derretirse bastante. Y, por supuesto, el 0,2% es área, no volumen.

Pero tiene problemas mayores: el agua atrapada en el hielo a menudo no está cerca de donde se consumirá (recuerde el 92% para la agricultura). ¡La infraestructura y la energía requeridas para canalizar, enviar o transportar y almacenar y distribuir toda esa agua desde, digamos, Escandinavia hasta, digamos, las ricas tierras de cultivo de Polonia es enorme! Recuerde, hoy usamos ríos enteros de un kilómetro de ancho llenos de agua.

Pongamos en perspectiva esos "1,2 kilómetros cúbicos de agua para un millón de personas al año":

  • Eso es un tren de 100 vagones cisterna lleno de agua cada 10 minutos , día y noche, durante todo el año. Un ferrocarril principal de cuatro vías que va desde la mina hasta las tierras de cultivo.

  • Son 7,5 oleoductos Trans-Alaska.

...por cada millón de personas.

Funcionaría, pero es innecesario.

Las capas profundas de los glaciares y los casquetes polares pueden no estar contaminadas por la actividad superficial durante cientos de miles de años y, en algunos casos raros, tienen más de un millón de años.

Minar en hielo es bastante fácil; mantener los túneles abiertos es mucho más difícil, pero no imposible. Debido a la regeneración y la plasticidad general del hielo cerca de su punto de congelación, el hielo tenderá a fluir gradualmente hacia los túneles y cerrarlos. Esto podría evitarse con un escudo de túnel . En la práctica, para un material como el hielo, es probable que la recuperación sea mucho más eficiente con algo como la minería de solución utilizando vapor sobrecalentado, una técnica que elimina por completo las complicaciones y los peligros de la excavación de túneles.

Sin embargo, nada de esto es necesario a menos que el invierno nuclear haya convertido al mundo entero en un (frío) desierto. El agua potable no es un recurso finito; es el último recurso renovable. Se renueva constantemente por el ciclo del agua , que purifica el agua por destilación. Después de los pocos días o posiblemente semanas necesarios para lavar los polvos radiactivos finos de la atmósfera superior, cualquier lluvia o nieve que caiga será potable. Todo lo que se necesita es una forma de recolectarlo sin que se vuelva a contaminar por contacto con el suelo.

A pequeña escala, esto se puede hacer con la recolección del techo. La nieve fuerte lo pone más fácil: los pocos centímetros en contacto con el suelo serán sospechosos, pero el resto está bien.

Será mucho más difícil recolectar a gran escala, pero no imposible. En terrenos impermeables de alta escorrentía, como las montañas graníticas, gran parte del material peligroso será arrastrado en los primeros derretimientos pesados. Cada derretimiento subsiguiente todavía tendrá algo, pero el nivel caerá rápidamente con cada derretimiento y pronto podrá recolectar agua potable de los torrentes de las montañas a una escala industrial ligera.

Una ventaja particular aquí es que, más que casi cualquier otro tipo de contaminación, los radioisótopos en el agua son especialmente fáciles de detectar y medir, por lo que cualquier fuente que pueda estar limpia puede evaluarse de manera rápida y confiable.

¿Qué pasa si no hay precipitaciones?

Tal vez tengas el tipo de invierno nuclear donde el mundo entero está cubierto de hielo. Hace demasiado frío para que se evapore la humedad de la superficie, por lo que no habrá precipitaciones, ni lluvia ni nieve. Un desierto de hielo global. Esto es esencialmente lo que Sagan et al. propuesto con la hipótesis original del invierno nuclear: que el humo de diez mil ciudades y bosques en llamas taparía el sol el tiempo suficiente para que la superficie se enfriara tanto, que el albedo desbocado provoque la glaciación.

Ahora no se considera que esta teoría sea cierta en absoluto: una guerra nuclear no desencadenará una "tierra bola de nieve". Sin embargo, si lo hiciera, encontrar agua potable es el menor de sus problemas. No existirá vida vegetal en ninguna parte de la tierra, y cuando se acabe la comida enlatada, todos morirán. En realidad, es probable que mueras congelado mucho antes de eso, porque va a hacer mucho frío: en algún lugar en el estadio de béisbol de -150°F... al mediodía en el ecuador.