Radiological dose reconstruction for birds reconciles outcomes of Fukushima with knowledge of dose-effect relationships

International audienceWe reconstructed the radiological dose for birds observed at 300 census sites in the 50-km northwest area affected by the accident at the Fukushima Daiichi nuclear power plant over 2011-2014. Substituting the ambient dose rate measured at the census points (from 0.16 to 31μGy h-1) with the dose rate reconstructed for adult birds of each species (from 0.3 to 97μGy h-1), we confirmed that the overall bird abundance at Fukushima decreased with increasing total doses. This relationship was directly consistent with exposure levels found in the literature to induce physiological disturbances in birds. Among the 57 species constituting the observed bird community, we found that 90% were likely chronically exposed at a dose rate that could potentially affect their reproductive success. We quantified a loss of 22.6% of the total number of individuals per increment of one unit log10-tansformed total dose (in Gy), over the four-year post-accident period in the explored area. We estimated that a total dose of 0.55 Gy reduced by 50% the total number of birds in the study area over 2011-2014. The data also suggest a significant positive relationship between total dose and species diversity. © 2015, Nature Publishing Group. All rights reserved

Effects of radionuclide contamination on leaf litter decomposition in the Chernobyl exclusion zone

The effects of radioactive contamination on ecosystem processes such as litter decomposition remain largely un- known. Because radionuclides accumulated in soil and plant biomass can be harmful for organisms, the function- ing of ecosystems may be altered by radioactive contamination. Here, we tested the hypothesis that decomposition is impaired by increasing levels of radioactivity in the environment by exposing uncontaminated leaf litter from silver birch and black alder at (i) eleven distant forest sites differing in ambient radiation levels (0.22–15 μGy h−1) and (ii) along a short distance gradient of radioactive contamination (1.2–29 μGy h−1) within a single forest in the Chernobyl exclusion zone. In addition to measuring ambient external dose rates, we estimat- ed the average total dose rates (ATDRs) absorbed by decomposers for an accurate estimate of dose-induced eco- logical consequences of radioactive pollution. Taking into account potential confounding factors (soil pH, moisture, texture, and organic carbon content), the results from the eleven distant forest sites, and from the single forest, showed increased litter mass loss with increasing ATDRs from 0.3 to 150 μGy h−1. This unexpected result may be due to (i) overcompensation of decomposer organisms exposed to radionuclides leading to a higher decomposer abundance (hormetic effect), and/or (ii) from preferred feeding by decomposers on the un- contaminated leaf litter used for our experiment compared to locally produced, contaminated leaf litter. Our data indicate that radio-contamination of forest ecosystems over more than two decades does not necessarily have detrimental effects on organic matter decay. However, further studies are needed to unravel the underlying mechanisms of the results reported here, in order to draw firmer conclusions on how radio-contamination affects decomposition and associated ecosystem processes

Adverse Outcome Pathway: A Path towards better Data Consolidation and Global Co-ordination of Radiation Research

The AOP framework has undergone substantial maturation in the field of hazard characterization of chemicals over the last decade, and has also recently gained attention from the radiological protection and research communities as a means to advance the mechanistic understanding of human and ecological health effects from exposure to ionizing radiation at low dose and low dose-rates. To fully exploit the value of such approaches for facilitating risk assessment and management in the field of radiation protection, solicitation of experiences and active cooperation between chemical and radiation communities are needed. As a result, the Radiation and Chemical (Rad/Chem) AOP joint topical group was formed on June 1, 2021 as part of the initiative from the High Level Group on Low Dose Research (HLG-LDR). HLG-LDR is overseen by the OECD Nuclear Energy Agency (NEA) Committee on Radiological Protection and Public Health (CRPPH). The main aims of the joint AOP topical group are to advance the use of AOPs in radiation research and foster broader implementation of AOPs into hazard and risk assessment. With global representation, it serves as a forum to discuss, identify and develop joint initiatives that support research and take on regulatory challenges. The Rad/Chem AOP joint topical group aims to actively liaise with the OECD EAGMST AOP developmental program to collectively advance areas of common interest and, specifically, provide recommendations for harmonization of the AOP framework to accommodate non-chemical stressors, such as radiation. The current presentation will provide an overview of the mission and work of the Topical Group.The 1st Adverse Outcome Pathways Community of Practice Symposium 202

Etude des mecanismes de transfert de l'argent-110M en eau douce. Conception et exploitation d'un modele experimental d'ecosysteme et d'un modele mathematique de simulation de la distribution du radioelement au sein d'une chaine trophique

SIGLEINIST T 77332 / INIST-CNRS - Institut de l'Information Scientifique et TechniqueFRFranc

Transfert racinaire de l'uranium (VI) en solution chez une plante supérieure (spéciation en solution hydroponique, prise en charge par la plante, microlocalistion et effets biologiques induits)

L'uranium est un élément naturel trace dans l'environnement. Dans la solution du sol et en condition oxique, il est présent à l'état d'oxydation + VI et peut former un grand nombre de complexes inorganiques ou organiques. En première approche, un ensemble d'expériences ont été mises en place de manière à appréhender les espèces d'uranium biodisponibles pour les racines des plantes. Le milieu d'exposition choisi, la solution nutritive a été établie de manière à contrôler la spéciation de l'uranium en solution. Dans ce sens, le modèle de spéciation géochimique JCHESS a été utilisé pour déterminer les formes d'uranium en solution en fonction du pH et a permis de définir 3 domaines de pH pour lesquels une espèce dominait : le pH 4,9 avec l'ion uranyle, le pH 5,8 avec les hydroxocomplexes et le pH 7 avec les hydroxocomplexes carbonatés. Pour ces 3 pH, des expériences d'exposition ont été menées à court terme (5 heures) sur notre modèle biologique Phaseolus vulgaris. Les résultats ont montré que le transfert d'uranium n'était pas affecté par les cations compétiteurs tels que ca2+, ou des ligands comme les phosphates ou le citrate (sauf une diminution de 60 % à pH 5,8 avec 10 [mu]M de citrate) dans nos conditions expérimentales. Par ailleurs, les observations, microscopiques (MET-EDAX) ont révélé l'association de l'uranium avec des granules riches en phosphore dans les cellules et la présence d'anomalies des chloroplastes. Enfin, la présence d'uranium affecte la CEC racinaire en la réduisant et provoque une stimulation de l'élongation racinaire à faible concentration (100 nM, 400 nM et 2 [mu]M aux pH 4,9, 5,8 et 7 respectivement) et une inhibition à plus forte concentration.AIX-MARSEILLE1-BU Sci.St Charles (130552104) / SudocSudocFranceF

Spéciation de l'uranium (VI), modélisation, incertitude et implication pour les modèles de biodisponibilité (application à l'accumulation dans les branchies chez un bivalve d'eau douce)

Les effets de différentes compositions de solution sur les interactions entre l'uranium (VI) et des branchies disséquées du bivalve ont été étudiés. Une réduction significative de l'accumulation de l'uranium a été observée en augmentant les concentrations de citrate et carbonates, ligands complexant de l'uranium. Des cinétiques de saturation en fonction de la concentration d'uranium ont été observées à pH 5,0, ce qui indique que l'accumulation d'uranium est un processus facilité, impliquant probablement un ou plusieurs transporteurs transmembranaires. Une modification réduite de l'accumulation d'uranium a été constatée en fonction du pH (facteur de 2 environ), en dépit de modifications importantes apportées à la spéciation en solution de l'uranium sur la plage de pH étudiée (5,0-7,5). Ce comportement est interprété en fonction des modifications prédites de la spéciation en solution de l'uranium et en intégrant l'effet de l'incertitude associée aux constantes de formation utilisées.AIX-MARSEILLE1-BU Sci.St Charles (130552104) / SudocSudocFranceF

Answer to comments made by J. Smith on “Is non-human species radiosensitivity in the lab a good indicator of that in the field? Making the comparison more robust” by Beaugelin-Seiller et al. (2018)

International audiencepas de résumé, il s'agit d'une réponse à un commentair