Auswirkung von nuklearem Fallout auf Gletschereis

Ich arbeite am Aufbau einer Gesellschaft nach dem Atomkrieg in einem nuklearen Winter, in dem die nördlichen Länder durch eine Kombination aus nicht primären Zielen im Atomkrieg und dem Zugang zu Bergbauinfrastruktur sowie Gletschern und Eiskappen zur Dominanz aufgestiegen sind. Die Idee ist, dass diese Gesellschaften ihre Bergbauinfrastruktur nutzen könnten, um die Tiefe von Gletschern oder Eisflüssen abzubauen, um Eis von Fallout unberührt zu lassen.

Würde das tatsächlich funktionieren?

Und wenn ja, wäre dies zukunftsfähig oder wäre eine totale Kontamination des Eises unvermeidlich?

Ich mag diese Frage sehr, da sie sich in gewisser Weise auf eine Geschichte bezieht, an der ich arbeite und in der eine Kolonie auf Europa durch kilometerlanges Eis, das ihre Oberfläche bedeckt, vor Sonneneinstrahlung geschützt wird. Mein Verständnis ist, dass vorhandenes Eis der Strahlung tatsächlich widerstehen würde, während neu gebildetes Eis kontaminiert würde. Daher wäre es sinnvoll, dass der Eisbergbau eine vollständig gültige Quelle für sauberes Wasser (und Sauerstoff) in einer radioaktiven Umgebung ist. Ich weiß jedoch nicht genug über die Wissenschaft, um dies zu belegen, daher ist dies ein Kommentar anstelle einer Antwort.
@TitaniumTurtle Nur weil du es angesprochen hast, denke ich nicht, dass die Sonnenstrahlung von Europa deine größte Sorge sein sollte. Eher wie die geladenen Ionen, die von Jupiters Magnetosphäre abprallen. Auch großer Unterschied zwischen Radioaktivität und Elektromagnetismus
Dies verfehlt den Punkt, dass das Entfernen von Fallout ungefähr so ​​einfach ist wie das Entsalzen von Wasser. Teuer und energieintensiv, ja, aber einfach. Eine Person mit einer Kochpfanne und einer Plastiktüte kann es tun: Kochen Sie einfach das Wasser und lassen Sie es an einem sauberen Ort wieder kondensieren ... oder verwenden Sie einige sehr hochwertige Filter.
Als Bonus sorgt Eis tatsächlich für einen ziemlich anständigen Strahlungsschild. Danger.mongabay.com/survival/afm/sections/…

Antworten (4)

Es würde funktionieren, aber:

  • Große Eiskappen führen dazu, dass Oberflächenwasser seinen Weg zum Grundgestein findet. Sie möchten Eis abbauen, das sich unter der Oberfläche befindet. Es wäre wahrscheinlich am einfachsten, die oberen paar Meter eines Gletschers abzukratzen und dann das Schmelzwasser zu ernten.

  • Gebirgsgletscher haben viele Gletscherspalten. Sie sind nicht universell in der Masse, aber die Verwendung von Füßen in den oberen 100 oder so kann problematisch sein. (Unterhalb dieser Tiefe neigen die Gletscherspalten dazu, zuzufließen. Und nein, ich weiß nicht, wie das Wasser auf der grönländischen Eiskappe zum Grundgestein fließt. Erodiert es schneller als Eis fließt?)

  • Das Wasser selbst ist nicht radioaktiv, abgesehen von sehr geringen Mengen an Tritium aus Wasserstoff, der zwei Neutronen einfängt. Da die Radioaktivität mit Partikeln verbunden ist, sollten Sie in der Lage sein, trinkbares Wasser mit guter Filtration und, falls dies fehlschlägt, durch Umkehrosmose herzustellen.

  • Die meisten Brunnen, die mehr als ein paar Fuß tief sind, erschließen Grundwasserleiter mit langen Wiederauffüllzeiten – Jahre bis Jahrtausende. Das Gestein, durch das das Wasser fließt, fängt einen sehr großen Teil der Partikel ein. Ihr einziges Problem werden also Nukleotide sein, die in leicht saurem Regenwasser leicht löslich sind.

  • Die Überprüfung auf Radioaktivität ist einfach – wenn Sie den Geigerzähler oder etwas Ähnliches haben. Tatsächlich können wir Radioisotope in Konzentrationen weit unterhalb dessen nachweisen, was für die chemische Analyse praktikabel ist.

  • Auch wenn Radioaktivität ein Problem ist, ist es ein größeres Problem als Trinkwasser. Deine ganze Welt ist mit dem Zeug bestäubt. Die Exposition, der Sie ausgesetzt sind, wird weitaus größer sein als die, die Sie durch Trinkwasser erhalten.

  • Denken Sie daran, dass Ihr Essen auch irgendwo herkommt.

Es wird funktionieren, aber Fallout-Staub wird schließlich durch Risse in Gletscher eindringen. Vielleicht können sie sie mit etwas abdecken, z. B. (schmutziges) Wasser darauf sprühen, um eine Kruste aus festem Eis zu bilden.

Ein paar andere Bedenken:

  • Es gibt nicht so viele Gletscher auf der Nordhalbkugel, und die meisten davon befinden sich in Grönland, das ohnehin nicht so viele Menschen hat.

  • Skandinavische Länder haben nicht so viel Bergbau (ich gehe davon aus, dass alle Kohle und Erz verbraucht sind). Ihr wichtigster Rohstoff ist Öl.

  • Wenn alle offenen Gewässer stark verseucht sind, wird auch Ackerland verseucht. Selbst wenn die Überlebenden Wasser aus dem Norden bekommen können, können sie keine Nahrung anbauen.

  • Wenn sie Nahrung in Kuppeln, Höhlen oder Gewächshäusern anbauen, können sie das Wasser, das sie haben, einfach zirkulieren lassen, sie brauchen keine ständigen Lieferungen.

„In den skandinavischen Ländern wird nicht so viel Bergbau betrieben“: Schweden ist ein bedeutender Produzent von Eisenerz. Die Kiruna - Mine und die Eisenerzlinie kommen mir in den Sinn.

Fragen wir Professor Search-Engine nach ein paar Zahlen:

  • Was ist der Wasser-Fußabdruck der Menschheit?

    Hoekstra und Mekonnen schätzten 2012 den menschlichen Wasserverbrauch ein Jahrzehnt zuvor auf etwa 9.087 Gm^3/Jahr. 15 % davon waren Grauwasser (nehmen wir davon ab) und 92 % davon wurden für die Landwirtschaft verwendet. Wenn man das graue Wasser abzieht, sind das etwa 7,7 Billionen Kubikmeter Wasser im Jahr 2002 für etwa 6,3 Milliarden Menschen im Jahr 2002 oder etwa 1200 Kubikmeter pro Jahr und Kopf. Das sind 1,2 Kubikkilometer Wasser für eine Million Menschen.

  • Wo ist das ganze frische Wasser?

    Igor Shiklomanov schätzte 1993 das in "Eiskappen, Gletschern und permanentem Schnee" gebundene Süßwasser auf 24 Millionen Kubikkilometer, etwa 1% des gesamten Wassers auf der Erde und ungefähr gleich der Menge im Grundwasser.

  • Was sind die größten Gletscher?

    Die USGS errechnete 1977, dass sich 90 % des permanenten Packeises in der Antarktis und 10 % in Grönland befanden. Alle anderen Gletscher auf der Erde summierten sich auf weniger als 1 %.

  • Wie groß sind die skandinavischen Gletscher?

    Lunkka schätzte 2014, dass die Bodenbedeckung skandinavischer Gletscher (abweichend vom Volumen) etwa 0,2 % des gesamten permanenten Eises weltweit ausmachte.

Wenn Sie diese Zahlen akzeptieren, dann hat Skandinavien etwa 48.000 Kubikkilometer Wasser im Eis eingeschlossen (vielleicht viel, viel weniger, da Berggletscher viel dünner sind als die antarktischen und grönländischen Platten.

Wenn wir so tun, als wären die 0,2 % Volumen (nicht Fläche), dann können die skandinavischen Gletscher 40 Milliarden Menschen ernähren … für ein Jahr. Oder 40 Millionen für tausend Jahre. Allerdings ist das wirklich der obere Bereich - die Nummern aus den 1970er und 80er Jahren waren vorher ziemlich am Schmelzen. Und natürlich sind die 0,2 % Fläche, nicht Volumen.

Aber Sie haben größere Probleme: In Eis eingeschlossenes Wasser ist oft nicht in der Nähe dessen, wo es verbraucht wird (erinnern Sie sich an 92 % für die Landwirtschaft). Die Infrastruktur und Energie, die erforderlich sind, um all das Wasser zu leiten, zu verschiffen oder zu transportieren und zu speichern und zu verteilen, beispielsweise aus Skandinavien, beispielsweise in das reiche Ackerland in Polen, ist enorm! Denken Sie daran, dass wir heute ganze kilometerweite Flüsse voller Wasser nutzen.

Lassen Sie uns diese "1,2 Kubikkilometer Wasser für eine Million Menschen jährlich" ins rechte Licht rücken:

  • Das ist ein Zug mit 100 Kesselwagen, der alle 10 Minuten Tag und Nacht das ganze Jahr über mit Wasser gefüllt wird. Eine viergleisige Hauptbahn, die vom Bergwerk zum Ackerland führt.

  • Das sind 7,5 Trans-Alaska-Pipelines.

...für jede Million Menschen.

Es würde funktionieren, ist aber unnötig

Tiefe Schichten in Gletschern und Eiskappen sind häufig Hunderttausende von Jahren lang nicht durch Oberflächenaktivität kontaminiert, und in einigen seltenen Fällen sind sie über eine Million Jahre alt.

Der Abbau von Eis ist ziemlich einfach; Die Tunnel offen zu halten ist viel schwieriger, aber nicht unmöglich. Aufgrund der Regelbildung und der allgemeinen Plastizität des Eises nahe seinem Gefrierpunkt neigt das Eis dazu, allmählich in die Tunnel zu fließen und sie zu schließen. Dies könnte mit einem Tunnelschild verhindert werden . In der Praxis ist die Rückgewinnung für ein Material wie Eis wahrscheinlich viel effizienter mit so etwas wie dem Lösungsbergbau unter Verwendung von überhitztem Dampf, einer Technik, die die Komplikationen und Gefahren des Tunnelbaus vollständig eliminiert.

All dies ist jedoch nicht erforderlich, es sei denn, der nukleare Winter hat die ganze Welt in eine (kalte) Wüste verwandelt. Trinkwasser ist keine endliche Ressource; es ist die ultimative erneuerbare Ressource. Es wird ständig durch den Wasserkreislauf erneuert , der Wasser durch Destillation reinigt. Nach den wenigen Tagen oder möglicherweise Wochen, die erforderlich sind, um feine radioaktive Stäube aus der oberen Atmosphäre auszuwaschen, ist jeder fallende Regen oder Schnee trinkbar. Alles, was notwendig ist, ist eine Möglichkeit, es zu sammeln, ohne dass es durch Kontakt mit Erde erneut kontaminiert wird.

Im kleinen Rahmen kann dies mit einer Dachkollektion erfolgen. Starker Schnee macht es einfacher: Die paar Zentimeter Bodenkontakt sind verdächtig, aber der Rest ist in Ordnung.

Es wird viel schwieriger sein, in großem Umfang zu sammeln, aber nicht unmöglich. In abflussundurchlässigem Gelände wie Granitbergen wird ein Großteil des gefährlichen Materials in den ersten starken Schmelzen weggespült. Jede weitere Schmelze wird noch etwas haben, aber der Pegel wird mit jeder Schmelze rapide sinken und bald können Sie in leicht industriellem Maßstab Trinkwasser aus reißenden Gebirgsbächen sammeln.

Ein besonderer Vorteil dabei: Wie kaum eine andere Kontamination sind Radioisotope im Wasser besonders leicht zu detektieren und zu messen, so dass jede möglicherweise saubere Quelle schnell und zuverlässig bewertet werden kann.

Was ist, wenn es keinen Niederschlag gibt?

Vielleicht haben Sie die Art von nuklearem Winter, in dem die ganze Welt eisbedeckt ist. Es ist zu kalt, als dass jegliche Oberflächenfeuchtigkeit verdunsten könnte, und daher wird es keinen Niederschlag geben – keinen Regen und auch keinen Schnee. Eine globale Eiswüste. Dies ist im Wesentlichen das, was Sagan et al. mit der ursprünglichen nuklearen Winterhypothese vorgeschlagen: dass der Rauch von zehntausend brennenden Städten und Wäldern die Sonne lange genug verdunkeln würde, dass die Oberfläche so weit abkühlen würde, dass eine unkontrollierte Albedo eine Vereisung verursacht.

Diese Theorie gilt heute als überhaupt nicht wahr - ein Atomkrieg löst keine "Schneeballerde" aus. Wenn dies jedoch der Fall ist, ist die Suche nach Trinkwasser Ihr geringstes Problem. Nirgendwo auf der Erde wird es Pflanzen geben, und wenn Ihre Konserven ausgehen, werden alle sterben. Eigentlich erfrieren Sie wahrscheinlich schon lange vorher, denn es wird richtig kalt: Irgendwo im Stadion von -150°F ... mittags am Äquator.