(“Las ranas de Chernobyl: Temporada 3 (2018)”, versión en español más abajo)
It’s May, and for us this means one thing: the time for our third season of work with the amphibians of Chernobyl has arrived. For the newcomers to this blog, since 2016 we have been studying the effects that living under chronic exposure to low-dose radiation has on amphibians. For doing this, we work inside the Chernobyl Exclusion Zone, in Ukraine, around the nuclear power plant that suffered the worst nuclear accident in history with the explosion of the reactor number 4 on the 26 of April 1986. This explosion released radioactive material equivalent to ca. 400 nuclear bombs like the one deployed over Hiroshima, Japan, in 1945. After the explosion, an Exclusion Zone of ca. 2600 square kilometres was created around the Chernobyl Nuclear Plant, and about 300.000 people were evacuated from the area. The physical and psychological impact of the accident on humans was severe.

City of Pripyat, Chernobyl Exclusion Zone, evacuated after the 1986 accident. May 2017.
The basic aim of our work is trying to understand how an area that still maintains parts heavily contaminated with radioactive material, and that was supposed to become a nuclear wasteland for centuries, is now merely 30 years after the accident full of wildlife. Some studies conducted in the area have reported damage in animals living in contaminated areas (reviews in Yablokov et al. 2009, Mousseau and Møller 2014), although some others have not found any effects and even reported abundant and thriving populations of big animals (Deryabina et al. 2015). One thing is clear in Chernobyl after 32 years: there is still no scientific consensus about the effects that living inside the Chernobyl Exclusion Zone, under chronic exposure to low-dose radiation, is causing to wildlife. A good understanding of the effects that living in radioactive contaminated areas has on animals is, of course, crucial for defining the way in which nuclear accidents, and nuclear energy production and waste disposal in general, should be managed.

Collecting frogs in a highly contaminated pond, 1.5 km from the Chernobyl nuclear power plant, May 2017.
Over the last two years we have focussed our work on the Eastern treefrog (Hyla orientalis), a small green frog with males weighing 5-8 g, and a long breeding period in which males can be calling at the breeding localities from May to July. The breeding activity of the species is highly warm-dependent, so males are especially active after sunny days (>20° C) and on warm (>10° C), rain-less, nights.

Male Eastern treefrog (Hyla orientalis), Chernobyl, May 2017.
During our 2016-2017 work, we collected more than 150 breeding males to examine the effects of the radioactive contamination on the morphology, physiology and genetics of these amphibians. On our previous field campaigns, we sampled localities distributed across a gradient of radioactive contamination, from areas with high radiation levels (8800 KBq/m2 Sr90; 1000 KBq/m2 Cs137) to clean areas (44 KBq/m2 Sr90; 104 KBq/m2 Cs137). Once in the lab, from each frog we collected a wide array of samples, from skin swabs to examine the composition of their microbiome, to sperm and blood samples, and different muscle tissues for genomic analyses.

Getting ready for collecting frogs in an uncontaminated area, Chernobyl Exclusion Zone, May 2017 (photo: Pablo Burraco)
With our work, we want to understand if these frogs living in radioactive areas are suffering, or not, from the exposure to radioactive contamination, or if they are suffering some detrimental effects but are able to reduce the damage. Or, even more interesting, if they are already showing signs of adaptation to living under radioactive contamination, as some studies have started to suggest (Møller and Mousseau 2016).
This year, we will head to Chernobyl on the 13th of May for two weeks of intense field and lab work, in which we will aim at collecting treefrogs both inside and outside the Exclusion Zone. On top of collecting frogs in uncontaminated localities inside the Zone (internal controls), we want to collect frogs also from uncontaminated places further away of the Zone, to use them as external controls. Anyway, once again, most of our work will be conducted in areas of medium and high radioactive contamination inside the Zone, in which we will try to collect 15-20 male treefrogs from each of 8-10 localities, depending on weather conditions and the intensity of the breeding activities of the frogs.

Pond located near the Red Forest, Chernobyl, one of the most radioactive contaminated places on Earth, May 2017.
New in 2018
The team from last year (Pablo Burraco and myself from Uppsala University, Sweden, and Sergey Gaschack from the Chornobyl Centre, Ukraine) will be joined by Jean-Marc Bonzom from the French Institute for Radiological Protection and Nuclear Safety (IRSN). Jean-Marc, a researcher at the IRSN Radionuclide Ecotoxicology Laboratory in Cadarache, has been part of this project from the beginning, but always from the distance of the lab. This year, Jean-Marc will be with us during the entire campaign. He will be also on charge of bringing the dry-shipper to Ukraine, crucial for storing our frozen samples, and that caused quite some problems last year… Welcome on-board Jean-Marc, bienvenue!!!

Left to right: Germán Orizaola, Jean-Marc Bonzom and Olivier Armant, Nice, June 2017.
Also new this year are some additional traits that we will measure both in the field and the lab. With our new sound recorder, we will record the calls of the male treefrogs, trying to evaluate if males from contaminated areas differ in their calls from these from clean localities. Once in the lab, we will examine all the previous traits from last years but we will also obtain a full blood physiology profile for each frog thanks to our new blood analyser (Abaxis i-STAT), expected to arrive on May 8th (fingers crossed!!). This will give us a good indication of the existence, or not, of liver and kidney malfunctions and/or general physiological imbalances that organism may suffer as a consequence of living in a radioactive environment. We will also conduct some new behavioural tests on the motility and escape behaviour of the frogs, looking for differences in activity between localities.

Our lab at the Chernobyl Field Station, Chernobyl Exclusion Zone, May 2017 (photo Pablo Burraco)
Contrary to last year in which we experienced really cold, miserable, weather, with even some snow, the weather forecast for these days is extremely good, with sunny days and temperatures moving from 30° C during the day to around 15° C during the night. The weather has been on these numbers now for two weeks, let’s see if it’s not too good for the frogs, and we not found them “a bit too tired”…
As we did in previous years, we will provide detailed information about our preparations for the trip, our activities in the field and the lab, and about how is it to work in a radioactive contaminated area as Chernobyl in this blog, our Twitter accounts (@GOrizaola, @pabloburraco, using the hashtag #ChernobylFrogs18) and also on Instagram (@gorizaola). Please, if you have any questions, ask us by any of these media. I hope you like it!!!
Let’s go!! Ходімо!!
Las ranas de Chernobyl: Temporada 3 (2018)
(Este año, como novedad, algunas de las entradas de este blog serán bilingües, con traducción al español. Al menos las que aparezcan antes de ir a Chernobyl estarán publicadas en inglés y español, una vez allí todo dependerá del tiempo, el sueño y el cansancio…)
Mayo ya está aquí, y eso para nosotros significa una cosa: ha llegado la hora de nuestra tercera temporada de trabajo con los anfibios de Chernobyl. Para la gente que lea por primera vez este blog, desde 2016 hemos estado estudiando los efectos que la exposición crónica a niveles bajos de radiación tiene sobre los anfibios. Para ello, trabajamos dentro de la Zona de Exclusión de Chernobyl, en Ucrania, alrededor de la central nuclear que sufrió el mayor accidente nuclear de la historia con la explosión del reactor número 4 el 26 de abril de 1986. Esta explosión liberó material radioactivo equivalente a unas 400 bombas atómicas como la detonada en Hiroshima, Japón, en 1945. Tras la explosión del reactor, se creó una zona de Exclusión de unos 2600 km2 alrededor de la central, evacuándose a unas 300.000 personas de la Zona. El impacto físico y psicológico del accidente sobre la población humana fue severo.
El objetivo principal de nuestro trabajo es tratar de investigar cómo un área que aún hoy mantiene zonas altamente contaminadas por radiación, y que se suponía iba a convertirse en un desierto nuclear carente de vida, se ha transformada en sólo 30 años en una zona llena de vida salvaje. Algunos estudios desarrollados en la Zona han señalado efectos negativos de la radiación en animales que ocupan áreas contaminadas (revisiones en Yablokov et al. 2009, Mousseau and Møller 2014). No obstante, otros estudios no han detectado daño alguno en otras especies, e incluso han encontrado poblaciones abundantes y saludables de grandes mamíferos (Deryabina et al. 2015). Una cosa está clara en Chernobyl después de 32 años: en la actualidad sigue sin existir un consenso científico sobre el efecto que la exposición crónica a niveles bajos de radiación, como los experimentados actualmente en la Zona, tiene sobre la fauna salvaje. Un conocimiento preciso del nivel de ese impacto es indudablemente clave para definir protocolos de actuación eficaces ante nuevos accidentes nucleares, así como para la correcta regulación de la producción de energía en centrales nucleares y la gestión de los residuos generados.
Durante los últimos dos años nuestro trabajo en la Zona se ha centrado en la Ranita de San Antonio Oriental (Hyla orientalis) un pequeño anfibio de color verde intenso, en el que los machos pesan unos 5-8 g, y que mantiene un largo período de actividad reproductora que puede extenderse en la Zona desde mayo hasta julio. La actividad de esta especie es muy dependiente del calor, por lo que los machos están especialmente activos en noches sin lluvias y con temperaturas medias (>10° C), precedidas de días soleados y con temperaturas por encima de 20° C.
A lo largo de nuestro trabajo durante 2016 y 2017, capturamos unos 150 machos de esta especie, en los que examinamos los efectos que vivir en una zona con contaminación radioactiva tiene sobre la morfología, fisiología y genética de estos anfibios. Durante estas campañas muestreamos en zonas distribuidas a lo largo de un gradiente de contaminación radioactiva, desde zonas con altos niveles de contaminación (8800 KBq/m2 Sr90; 1000 KBq/m2 Cs137), hasta zonas limpias, no contaminadas (44 KBq/m2 Sr90; 104 KBq/m2 Cs137). Una vez en el laboratorio, de cada individuo se tomaron diversas muestras, desde muestras para examinar el microbioma de la piel, hasta diferentes tejidos musculares para estudios genético, pasando por muestras de sangre y esperma.
Con nuestro trabajo queremos evaluar si estos anfibios están sufriendo, o no, efectos negativos como consecuencia de vivir en zonas contaminadas por substancias radioactivas. O si están sufriendo algún efecto, pero son capaces de neutralizarlo y disminuir el daño. O, más interesante todavía, si pudieran estar mostrando ya patrones de adaptación a vivir en estas zonas radioactivas, como algunos estudios previos han comenzado a sugerir (Møller and Mousseau 2016).
Este año iremos hacia Chernobyl el 13 de mayo para comenzar dos semanas de intenso trabajo de campo y de laboratorio en el que tendremos como objetivo capturar ranas tanto dentro como fuera de la Zona de Exclusión. Además de seguir capturando ranas en algunas localidades de la Zona de Exclusión que permanecen no contaminadas (controles internos), queremos muestrear en zonas contaminadas lejos de la Zona de Exclusión para tener también controles externos. De todas formas, una vez más, gran parte de nuestro trabajo lo desarrollaremos en zonas de radioactividad media y alta dentro de la Zona de Exclusión. En estas localidades, el objetivo es capturar 15-20 machos en cada localidad, muestreando unas 8-10 localidades dentro de la Zona, dependiendo de las condiciones climatológicas y de la intensidad de la actividad reproductora de la especie.
Novedades en 2018
Nuestro equipo de años anteriores (Pablo Burraco y yo desde la Universidad de Uppsala, Suecia y Sergey Gaschack desde el Centro Chornobyl, Ucrania) se verá reforzado esta vez con la participación durante todo el periodo de muestreo de Jean-Marc Bonzom, del Instituto Francés de Protección Radiológica y Seguridad Nuclear (IRSN). Jean-Marc es un investigador del Laboratorio de Ecotoxicología Radiológica del IRSN en Cadarache, y ha sido parte integrante de este proyecto desde sus inicios, aunque siempre desde la distancia del laboratorio. Este año tendremos la suerte de contar con su colaboración también en el campo!! También estará a cargo de llevar hasta Ucrania el contenedor especial para mantener nuestras muestras congeladas, una pieza vital en nuestro equipo, que espero que no de tantos problemas como el año pasado… Bienvenido a bordo Jean-Marc, bienvenue!!!
Otras novedades de este año serán algunos de los parámetros que vamos a medir tanto en el campo como en el laboratorio. Con nuestra nueva grabadora haremos grabaciones de los cantos de lo machos con la idea de examinar si estos difieren entre zonas con diferentes niveles de contaminación. Una vez en el laboratorio, además de examinar todos los parámetros de años anteriores, este año tomaremos muestras adicionales de sangre para hacer un completo análisis de parámetros sanguíneos en nuestro nuevo analizador (Abaxis i-STAT), que llegará a nuestras manos (esperemos!!) el 8 de mayo. Estos análisis nos darán una idea muy precisa sobre si estas ranas están experimentando, o no, daños en el hígado y riñones, o desajustes fisiológicos generales, como consecuencia de vivir en ambientes radioactivos. Por último, también haremos algunos estudios de movilidad y comportamiento para ver si difieren entre ranas de distintas localidades y niveles de contaminación.
Al contrario que el año pasado en el que el tiempo fue frío, desapacible y incluso tuvimos nieve, el pronóstico del tiempo para nuestros días en el campo no puede ser mejor, con días soleados y temperaturas entre los 30° C por el día y los 15° C por la noche. El tiempo se ha mantenido en esas condiciones durante las últimas dos semanas, veremos si no es demasiado bueno y nos encontramos a las ranas demasiado avanzadas en su actividad reproductora, “demasiado cansadas”…
Tal y como hemos hecho en años anteriores, contaremos todos los preparativos de este trabajo, nuestra actividad en el campo y el laboratorio, y cómo es trabajar en una zona contaminada por compuestos radioactivos como Chernobyl, desde este blog, desde nuestras cuentas en Twitter (@GOrizaola, @pabloburraco, usando la etiqueta #ChernobylFrogs18) y también desde Instagram (@gorizaola). Cualquier pregunta, duda o curiosidad, estaremos encantados de responderla desde cualquiera de estos medios. Esperemos que os interese!!!
Un resumen de nuestro trabajo se puede encontrar también en un artículo publicado el año pasado por América Valenzuela en El Independiente “El enigma de las ranas negras de Chernóbil” y en una entrevista reciente en el programa “Por fin no es lunes” de Onda Cero Radio.