Vor fünfeinhalb Jahren, am 11. März 2011, verwüsteten Tsunamis weite Teile der nordjapanischen Küsten und führten letztlich zur Kernschmelze im Kraftwerk Fukushima-Daiichi. Als Folge der Katastrophe wurden auch große Mengen an Radionukliden in den Pazifik gespült – noch nie zuvor gelangte so viel Zäsium-137 durch ein einzelnes Ereignis in den Ozean, fassen Ken Buesseler von der Woods Hole Oceanographic Institution und sein Team in einem großen Überblick zusammen. Die Wissenschaftler entwarnen jedoch gleichzeitig: Verglichen mit Tschernobyl sei nur ein Fünftel der Menge an Zäsium-137 ins Ökosystem gelangt und sogar nur ein Fünfzigstel der Konzentrationen, die bei den Atomwaffentests in die Atmosphäre gejagt wurden. Der Zäsium-Fallout von Fukushima entspreche ungefähr dem Volumen, das die nukleare Wiederaufbereitungsanlage von Sellafield ins Meer gepumpt habe. Während dies an der britischen Küste jedoch über mehrere Jahrzehnte hinweg geschah, erfolgte die hauptsächliche Kontamination vor Fukushima innerhalb weniger Tage.

Die größte Menge an Radionukliden wurde in den ersten Stunden nach dem GAU in die Atmosphäre geblasen, wobei nach verschiedenen atmosphärischen Modellen etwa 80 Prozent des Fallouts über dem Ozean niedergingen. Zudem wurden in den folgenden Tagen durch Regenfälle ebenfalls noch radioaktive Substanzen vom Land ins Meer gespült. Insgesamt wurden nach den Berechnungen der Forscher und ausgehend von unterschiedlichen Grundannahmen Zäsium-137 mit einem Gesamtvolumen zwischen 15 und 25 Petabecquerel in den Pazifik verfrachtet (ein Becquerel entspricht einem radioaktiven Zerfall pro Sekunde). Andere Radioisotope wie Zäsium-134 oder Jod-131 haben eine kurze Halbwertszeit und sind deshalb in der Umwelt mittlerweile zu einem großen Teil oder vollständig abgebaut: Zäsium-134 beispielsweise hat eine Halbwertszeit von zwei Jahren, Jod-134 sogar nur von wenigen Tagen – beide wurden deshalb von Buesseler und Co nicht berücksichtigt.

Zäsium-137 ist sehr gut wasserlöslich, weshalb es sich mit den Strömungen großflächig verteilt hat. Dadurch erhöhte sich die Belastung in bestimmten Regionen deutlich stärker als in anderen; zudem veränderte sie sich regional im Laufe der Zeit. Am stärksten war sie natürlich unmittelbar nach der Katastrophe im Meer vor der Reaktoranlage, wo die Werte kurzzeitig dutzende Millionen Mal höher waren als vor dem Erdbeben und den daraus resultierenden Flutwellen. Während sie dort wieder sanken, stiegen die Zerfallsraten bis 2014 im zentralen Pazifik an: Nach drei Jahren waren sie dort sechsmal höher als die frühere Hintergrundstrahlung in der Region, die noch Folge der Atombombentests war. Die Radionuklide konzentrieren sich dabei vor allem auf mehrere hunderte Meter unterhalb des Meeresspiegels, sie dringen jedoch nach bisherigem Kenntnisstand kaum in die Tiefsee vor. Die maximale Belastung der nordwestamerikanischen Küsten soll noch 2016 erreicht werden, bis 2020 soll sie dann wieder auf Werte von ein bis zwei Becquerel pro Kubikmeter zurückgehen – das entspricht wiederum ungefähr der Hintergrundstrahlung aus Zeiten der Kernwaffenversuche.

Strahlende Ausnahme: Der Hafen von Fukushima

Bis auf die Küste vor Fukushima sind Meeressedimente kaum belastet. Ob und wie dort gebundene Radionuklide durch Meeresorganismen oder Stürme wieder aufgewirbelt werden, ist noch nicht bekannt und muss weiter erforscht werden. Unmittelbar nach dem GAU wies mehr als die Hälfte der getesteten Fische vor Fukushima über 100 Becquerel pro Kilogramm auf und lag damit über dem japanischen Grenzwert für maximale Belastung von Fisch. Mittlerweile überschreitet nur noch ein Prozent der Fische diesen Wert. Auch hier spielen kurzlebige Isotope wie Jod-131 heute keine Rolle mehr.

"Insgesamt zeigt unsere Studie, dass die Risiken durch radioaktive Substanzen für den Ozean und die Meereslebewesen weiter abnehmen. Die einzige Ausnahme bildet der Hafen der Kernkraftanlage Fukushima-Daiichi. Dort findet sich die stärkste Kontamination in marinen Sedimenten", fasst Buesseler zusammen. Zudem sickern dort weiterhin Radionuklide aus dem Reaktorgebäude ins Meer. Eine weitere Eintragsquelle bildet der Oberflächenabfluss, der Zäsium-137 aus Böden und kontaminierter Vegetation in den Pazifik trägt. Ein Teil des Zäsiums wurde während des GAUs in eine Art Glas eingeschlossen, das durch den Regen ausgewaschen und im Boden abgelagert wurde – wann und wie es freigesetzt wird, ist noch unklar.

Die Risiken für die Bevölkerung durch den Fallout stufen die Wissenschaftler als vergleichsweise gering ein: Während 15 000 Menschen durch das Erdbeben und die Tsunamis getötet wurden, sei bislang noch niemand auf Grund der radioaktiven Belastung gestorben. Die am stärksten betroffenen Personen, die im Umfeld des Reaktors evakuiert wurden, hätten maximal Strahlendosen in Höhe von 70 Millisievert abbekommen. Bezogen auf die Gesamtbevölkerung vergrößerte sich damit das Risiko, dass sie im Laufe ihres Lebens Krebs bekommen, von 24 auf 24,4 Prozent, so das Forscherteam.