INTRODUCCIÓN

El continente Antártico ha sido considerado una de las regiones más prístinas y vírgenes del planeta, además de encontrarse geográficamente aislado de otros continentes (^{Cary et al., 2010}). A pesar de estar alejada de las mayores fuentes de elementos radioactivos como el hemisferio norte y el Pacífico occidental (^{Friedlander et al., 2005}), la atmósfera y el medio marino de la región polar ya ha sido afectado por las actividades humanas (^{Focardi et al., 1993}; ^{Legrand y Mayewski, 1997}; ^{Bargagli, 2000}). Adicionalmente, debido al aumento de las actividades del hombre en los continentes y al impacto del cambio climático, las condiciones ambientales en esta zona están cambiando apresuradamente, siendo las huellas antrópicas en la Antártica pequeñas en comparación al tamaño total del continente, sin embargo, los impactos no se distribuyen de manera uniforme (^{Bhardwaj et al., 2018}).

A lo largo del mundo se han realizado grandes esfuerzos para la caracterización y monitoreo de elementos radioactivos (^{Friedlander et al., 2005}), debido a su impacto en los ecosistemas y en la salud humana, ya que estos pueden ser transferidos a través de la cadena trófica, resultando en una concentración generalmente más alta dentro de los organismos de los niveles superiores de la cadena, lo que es conocido como biomagnificación (^{Connell, 1989}). Los radionúclidos pueden ser de origen natural como el ²²⁶Ra, ²¹⁴Pb, ²⁰⁸Tl, ²¹⁴Bi, ²²⁸Ac y ⁴⁰K, pero también pueden proceder exclusivamente de procesos antropogénicos, principalmente derivados de explosiones nucleares, como el ¹³⁷Cs (^{Ferreira et al., 2013}). Aunque el cese de pruebas nucleares atmosféricas en la década de los 80s, y el decaimiento asociado a su periodo de semidesintegración y dilución, han producido una reducción en las concentraciones de ¹³⁷Cs en las últimas décadas (Friedlander et al., 2005), aún existe la señal de este radionúclido en el ambiente marino. Adicionalmente, accidentes nucleares como los de Chernobyl y Fukushima, han liberado nuevamente grandes cantidades de radionúclidos al medio ambiente (^{Marzano y Triulzi, 1994}; ^{Matisoff et al., 2011}).

Para la región Antártica, islas Shetland del Sur y la bahía Almirantazgo, existen varios estudios de radionúclidos, los cuales se han enfocado en una variedad de matrices como material biológico terrestre y marino, suelos superficiales y sedimentos marinos (Ross et al., 1994; ^{Godoy et al., 1998}; ^{Mietelski et al., 2008}; ^{Sanders et al., 2010}; ^{Ferreira et al., 2013}). La mayoría de los cuales se han enfocado en la concentración de elementos radioactivos y sus cambios espaciales y temporales, pero pocos trabajos se han enfocado en analizar el riesgo radiológico, con excepción de Godoy et al. (1998).

Aunque parece ser claro que la principal fuente de transporte de los radionúclidos de origen antrópico, como el ¹³⁷Cs, es a través de la circulación atmosférica (^{Godoy et al., 1998}), poco se conoce de su transporte hacia las zonas profundas del océano. Así mismo, existe menos conocimiento de las fuentes y principales rutas de transporte de los radionúclidos de origen natural. Teniendo en cuenta que los sedimentos marinos registran materiales provenientes de las zonas continentales adyacentes, las cuencas oceánicas, así como elementos transportados por las corrientes o depositados en la superficie del mar y posteriormente llevados al fondo del océano, estos pueden ser útiles en el estudio de la concentración de radionúclidos.

Este estudio tuvo como objetivo caracterizar la concentración de radionúclidos de origen natural y antropogénico en sedimentos marinos de localidades con influencias contrastantes, en la isla Rey Jorge y estrecho de Bransfield (Antártica), con el fin de establecer una línea base para definir el nivel de riesgo radiológico para el ambiente y la salud humana en las zonas de muestreo. De igual manera, a partir de la distribución de las concentraciones definir las posibles fuentes y rutas de transporte de los elementos radioactivos estudiados.

ÁREA DE ESTUDIO

El área de estudio corresponde a la zona noroccidental del continente antártico, en donde se visitaron tres localidades, el monte Submarino Orca (estrecho de Bransfield), la bahía Almirantazgo y la ensenada MacKellar (islas Shetland del Sur) (figura 1). El monte submarino Orca, ubicado aproximadamente entre la latitud 62,20 a 62,30° S y la longitud 58,14 a 58,42° W, corresponde a un emplazamiento volcánico directamente asociado a la depresión tectónica de la zona de rift en un ambiente de tras-arco, resultado de procesos de subducción entre las placas Fenix y Antártica (^{Lawver et al., 1996}). Aún se desconoce si es un área con actividad hidrotermal, pero en el área del estrecho de Bransfield si se ha identificado hidrotermalismo activo, asociado a la presencia de centros volcánicos, siendo el más importante el que se encuentra en isla Decepción. Las profundidades en Orca van entre 600 m en la cúspide de las paredes del monte y 1600 m en los fondos externos adyacentes a la falda del mismo.

Figura 1 Localización geográfica del área de estudio en el continente Antártico; a. mostrando la ubicación del monte submarino Orca, bahía Almirantazgo y ensenada Mackellar; b. y el detalle de las estaciones de colecta de sedimentos marinos en cada una de las localidades; c. y d. Imágenes tomadas de Google Earth. 

La bahía Almirantazgo se encuentra ubicada en la isla Rey Jorge, siendo la bahía más grande en las islas Shetland del Sur (Ferreira et al., 2012). La bahía en su naturaleza es parecida a un fiordo, con tres ramas: ensenada Ezcurra al sudoeste, Mackellar al norte y Martel al noreste (Rakusa-Suszczewski, 1980; 1995). Tiene una superficie que cubre 122,08 km², de los cuales el cuerpo principal es 52,3 %, además una profundidad promedio de 198,6 m, pero el punto más profundo puede alcanzar 535 m (Rakusa-Suszczewski, 1995).

Por su parte, la ensenada Mackellar, como se dijo anteriormente, se encuentra dentro de la bahía Almirantazgo, hacia el norte, y en ella se encuentra localizada la Estación Científica Antártica Machu Picchu, que pertenece a Perú. Mackellar y las otras ensenadas de la bahía son más someras que el cuerpo principal (^{Rakusa-Suszczewski, 1995}) y se encuentra más influenciada por los aportes de los glaciares, los cuales han modelado su morfología. Las condiciones hidrológicas y también hidroquímicas de la ensenada son muy diferentes de las del cuerpo principal de la bahía, así como el material suspendido, que tiene mayores concentraciones en esta zona (Rakusa-Suszczewski, 1995), posiblemente aportado por los icebergs.

MATERIALES Y MÉTODOS

Colección y tratamiento de muestras

La recolección de muestras de sedimento marino se llevó a cabo durante el segundo crucero de la Vigésimo Sexta Campaña Científica del Perú a la Antártida - ANTAR XXVI, realizado entre 24 de enero y 19 de febrero de 2019, en el marco del proyecto “Caracterización radiológica de los sedimentos extraídos de la profundidad del mar en el estrecho de Bransfield y muestras ambientales en la ECAMP”. Las muestras recolectadas correspondieron de la siguiente manera: siete muestras de sedimento en el monte submarino Orca, una muestra de sedimento en la bahía Almirantazgo y siete muestras en los alrededores de la ensenada Mackellar (Figura 1). Adicionalmente, se obtuvieron datos de mediciones radiométricas en muestras de sedimentos marinos recolectadas en la ensenada Mackellar entre 1997 y 2001 y de calicatas recolectadas alrededor de la estación peruana de Macchu Pichu situada en Punta Crepin. Las muestras fueron recolectadas mediante draga Van Veen a profundidades de fondo entre 15 m y 30 m en la ensenada Mackellar, 423 m en la bahía almirantazgo, y entre 1080 m y 1636 m en el monte submarino Orca. Posterior a su colecta las muestras fueron depositadas en bolsas de polietileno precintadas y refrigeradas a 4 °C por dos meses, para luego ser secadas a 105 °C por toda la noche, tamizadas a un diámetro inferior a 0,5 mm y llevadas al laboratorio para su acondicionamiento y medición.

En la Tabla 1 se muestran los detalles de los puntos de muestreo de sedimentos extraídos alrededor del monte submarino Orca. Se planificaron ocho puntos de las cuales el punto 2 (MOS2_sed) no se recolectó debido a tres lances fallidos de la draga. Para cada muestra se recolectó 2 kg de masa aproximadamente y se midió la tasa de dosis, siendo en algunos casos menores al fondo natural (0,01µSv/h).

Tabla 1 Datos de los puntos de muestreo de sedimentos recolectados alrededor del monte submarino Orca. 

Los detalles de los puntos de muestreo de los sedimentos extraídos en la bahía de Almirantazgo y alrededores de la ensenada Mackellar se describen la Tabla 2. Para cada muestra se recolectó entre 0,5 y 1 kg de masa aproximadamente y se midió la tasa de dosis, siendo en todos los casos ligeramente mayor al fondo natural (0,01µSv/h).

Tabla 2 Datos de los puntos de muestreo de sedimentos recolectados en bahía de Almirantazgo e interiores de la ensenada Mackellar (estaciones 2-17). 

Análisis de muestras

Para la medición de los radionúclidos de interés:¹³⁷Cs, ²²⁶Ra, ²¹²Pb, ²¹⁴Pb, ²⁰⁸Tl, ²¹⁴Bi, ²²⁸Ac y ⁴⁰K se acondicionó entre 180 a 380 g de muestra seca, en envases de polipropileno de 300 cm³ de volumen (diámetro 8,2 cm, altura 5 cm), los cuales fueron sellados herméticamente, pesados en balanza de 1 mg de precisión y almacenados por un mes para alcanzar equilibrio secular entre ²²⁶Ra y ²²²Rn (^{Ibrahiem et al., 1993}).

Todas las mediciones fueron realizadas usando un detector p-HPGe con una eficiencia relativa de 70 %, y una resolución de 1,9 keV para el pico de 1332,5 keV del ⁶⁰Co y una relación pico/Compton de 70. El detector se encuentra acoplado a un sistema intercambiador automático de muestras, Tema Sinergie modelo SC 100/20, con un blindaje de Pb de 100 mm de espesor forrado con una lámina de Cu electrolítico y otra de Cd de 1 mm cada una. Para la adquisición y tratamiento espectral se utilizó el programa Genie 2K versión 2.0 (Canberra) corrigiendo tanto la contribución del fondo natural como la interferencia espectral de ²¹⁴Bi en el pico de 661,65 keV del ¹³⁷Cs

El tiempo de conteo varió desde 65000 s a 120000 s con un tiempo muerto < 1 %, previamente se calibró el sistema de medición en energía mediante una fuente patrón de ¹⁵²Eu, y en eficiencia absoluta mediante una cantidad de masa conocida de una solución estándar múltiple de Eckert & Ziegler, código UA591, con fecha de calibración 01 de abril de 2012 conteniendo ¹³³Ba, ⁵⁷Co, ¹³⁹Ce, ⁸⁵Sr, ¹³⁷Cs, ⁶⁵Zn, ⁸⁸Y, ⁵⁴Mn depositada en una muestra de suelo debidamente secada y tamizada. Considerando el tiempo de decaimiento transcurrido hasta la fecha de medición de las muestras, sólo los picos gamma de ¹³³Ba (276,38 keV, 302,85 keV, 356,013 keV, 383,848 keV) y ¹³⁷Cs (661,65 keV) fueron factibles de ser empleados.

Para una óptima estadística de conteo se estableció como geometría de medición una distancia de 18 mm entre la muestra y el detector, considerando posible efecto de suma por coincidencia en los picos gamma de interés (Talavera et al., 2001; Haluk et al., 2010). Dada la diferencia de densidad observada en las muestras, desde 0.6 g cm^-3 a 1.3 g cm^-3, se corrigió el efecto de atenuación gamma aplicando el método de transmitancia (Cutshall, 1981), empleando una fuente calibrada de ¹⁵²Eu.

La concentración de actividad de los radionúclidos encontrados en las muestras de sedimento marino fue calculada usando la ecuación 1, según Reza et al. (2012).

Donde C _A está expresado como Bq kg^-1, ε es la eficiencia absoluta para picos gamma de energía específica, T _V es el tiempo vivo de conteo en segundos, W es la cantidad de masa expresada en Kg, B _r es la fracción de partículas que se desintegran por un modo de desintegración definida para cada energía, de acuerdo a bases de datos de LNHB (Laboratorie National Henri Becquerel) y A_neta es el área neta de los picos gamma evaluados de: 186,21 keV (²²⁶Ra), 238,63 keV (²¹²Pb), 661,6 keV (¹³⁷Cs), 351,93 keV(²¹⁴Pb), 583,18 keV (²⁰⁸Tl), 609,316 keV (²¹⁴Bi) y 1460,82 keV (⁴⁰K), calculándose la incertidumbre de C_A mediante propagación de errores. Todos los resultados, tanto de muestras como de referencia, están dados en peso seco.

Determinación de índices de peligro de radiación

El riesgo radiológico de los radionúclidos presentes en las muestras de sedimento se estimó mediante los siguientes índices basados en la determinación de concentración de actividad de ⁴⁰K, ²²⁶Ra (por ²¹⁴Bi) y ²³²Th (por ²²⁸Ac): el índice de concentración de actividad equivalente de radio ( Ra _eq ) (ecuación 2), el índice de riesgo de radiación gamma ( Iγ ), la tasa de dosis absorbida externamente a 1 m sobre el nivel del suelo ( D ) y la dosis de radiación efectiva anual correspondiente (DEA)

Donde C _Ra , C _Th y C _K son las concentraciones de actividad de ²²⁶Ra, ²²⁸Ac y ⁴⁰K en Bq kg^-1 respectivamente.

El valor del índice de riesgo de radiación Iγ se estimó mediante la ecuación 3

La tasa de dosis absorbida de radiación gamma externa en el aire a 1 m de nivel del suelo se calculó de acuerdo con la ecuación 4 (Unscear, 1988)

Donde D es la tasa de dosis en nGy h^-1 y C _Ra , C _Th y C _K tienen el mismo significado que la ecuación 1.

Para la evaluación de los efectos en la salud de las dosis absorbidas de radiación gamma, se calculó la dosis efectiva anual mediante la ecuación 5, empleando la conversión de la dosis absorbida a la dosis efectiva mediante coeficiente de conversión (0,7 Sv Gy^-1) y factor de ocupación exterior (0,2) (Unscear, 1988),

Aseguramiento de la calidad y evaluación estadística

Para asegurar la calidad de las mediciones obtenidas en la presente investigación se analizaron las muestras de referencia: CRM IAEA Soil 6 y CRM IAEA Moss Soil 447 proveídas por la Agencia Internacional de Energía Atómica. En tabla 3 se muestra los valores obtenidos expresados como Bq kg^-1 y su incertidumbre combinada calculada mediante propagación de errores con factor de cobertura k = 1.

Tabla 3 Concentración de actividad expresado en Bq kg^-1 en masa seca de radionúclidos en muestras de referencia, incertidumbre combinada con factor de cobertura k = 1. 

(*) (^{Pszonicki et al., 1984}). (**) (^{Shakhashiro et al., 2012}). IC = intervalo de confianza al 95 %

Los valores registrados indicaron que la metodología analítica estuvo bajo control estadístico. La discrepancia respecto a la concentración de actividad de ²²⁶Ra en CRM IAEA Moss Soil-447 se explica por la presencia de ²³⁵U (^{Shakhashiro et al., 2012}), cuyo pico de 185,72 keV y 57 % de emisión gamma, interfiere en el análisis de ²²⁶Ra (pico de 186,21 keV) por espectrometría gamma. Tal superposición de picos gamma no puede ser resuelta por el sistema de medición, derivando en una contribución adicional de 50 % en el valor de ²²⁶Ra.

La actividad mínima detectable (MDA) se determinó según Curie (1968). Los valores calculados se muestran en tabla 4, variando por tiempo de conteo, masa de muestra, eficiencia del detector y fondo de pico gamma evaluado.

Tabla 4 Valores de MDA en Bq kg^-1 para muestras de ensenada Mackellar, Monte Submarino Orca y de referencia empleadas. 

La variabilidad entre las muestras de Ensenada Mackellar y del Monte submarino Orca fue estudiada a fin de establecer posibles vías de transporte de radionúclidos en ambas zonas. Para ello, se procesaron los resultados analíticos de: ²²⁶Ra, ²¹²Pb, ²¹⁴Pb, ²⁰⁸Tl, ²¹⁴Bi, ²²⁸Ac y ⁴⁰K mediante métodos de estadística multivariada de extracción de componentes principales (ACP) y clasificación jerárquica empleando el programa estadístico SPSS.

Para evaluar si era factible aplicar el análisis factorial (ACP) al conjunto de datos obtenidos, se realizó el test KMO (Kaiser-Meyer-Olkin) y prueba de esfericidad de Bartlett obteniendo un valor de 0,718 > 0,5 y una significancia = 0, respectivamente, mostrando que la matriz de datos (15x7) es adecuada para llevar a cabo el ACP. De igual manera, se realizó una correlación simple entre la profundidad y la concentración de los radioisótopos, con el fin de evaluar si la ruta de llegada a los sedimentos marinos era desde continente o desde el fondo oceánico.

RESULTADOS

Los resultados de concentración de actividad de los radionúclidos de interés calculados para las muestras de ensenada Mackellar, bahía Almirantazgo y monte submarino Orca, mostraron la presencia de ¹³⁷Cs en el área de la ensenada Mackellar a niveles de actividad superior al valor de MDA, con excepción de las muestras de las estaciones BA1, E02, E03 y E08 (tabla 5). Por lo contrario, en las muestras de sedimentos de la zona del monte submarino Orca, no se detectó ¹³⁷Cs, a excepción de la muestra de la estación MOS4, que presentó una alta incertidumbre de medición.

Tabla 5 Resultados de mediciones radiométricas en sedimento marino extraídos de la Ensenada Mackellar (E), Bahía Almirantazgo (BA) y Monte submarino Orca (MOS). 

M* = Identificación de muestra en dendograma

Los resultados históricos (diferentes años de colecta) para muestras de sedimento extraídas en un mismo punto en la Ensenada Mackellar (tabla 6), que fueron medidos en el presente estudio, estuvieron en general en niveles superiores al MDA para el ¹³⁷Cs, exceptuando el correspondiente al año 1999, con un descenso paulatino del valor de concentración de actividad.

Tabla 6 Resultados de mediciones radiométricas en sedimento marino extraídos de un mismo punto de muestreo en la Ensenada Mackellar, coordenadas: 62º 05’ 29”S, 58º 28’ 10”O, en diferentes años. 

El análisis de correlación a partir de un análisis factorial (ACP), para las muestras de ensenada Mackellar (N = 7), bahía Almirantazgo (N = 1) y monte submarino Orca (N = 7), mostró una alta relación de ²²⁶Ra, ²¹⁴Pb y ²¹⁴Bi pertenecientes a la serie radiactiva de ²³⁸U. Asimismo, una alta correlación lineal entre ²¹²Pb, ²⁰⁸Tl y ²²⁸Ac pertenecientes a la serie radiactiva de ²³²Th y mínima relación con ⁴⁰K. No obstante, se observó una relación inversa entre el ⁴⁰K y los radionúclidos de la serie radiactiva de ²³⁸U. La clasificación jerárquica empleando el método de enlace promedio entre grupos, se muestra en figura 2, donde se observa una agrupación de las estaciones 4 a 8 de ensenada Mackellar y un segundo grupo con el resto de estaciones.

Figura 2 Análisis de conglomerado de datos de la matriz (15x7). 

Según el ACP, la varianza total en la matriz de datos evaluada puede ser explicada por un primer componente constituido por los radionúclidos de la serie radiactiva del ²³⁸U (²²⁶Ra, ²¹⁴Pb y ²¹⁴Bi) con un 69,19 % de varianza. En tanto, un segundo componente correspondiente al ⁴⁰K explica un 23,27 % de la varianza haciendo en conjunto una varianza total explicada de 92,46 %. El análisis de la relación entre la profundidad y la concentración de actividad los elementos (figura 3), mostró una relación directa entre la variación de ²³⁸U y ²²⁶Ra en función de la profundidad, mientras que para el ⁴⁰K la relación es inversa, aunque con un bajo nivel de correlación. Para el ¹³⁷Cs no fue posible establecer una relación numérica, pero se observó un mayor número de eventos de concentración mayor al MDA en ensenada Mackellar (tabla 5).

Figura 3 Relación de la profundidad con la concentración de 40K. 226Ra y 238U en las muestras de sedimentos de las diferentes estaciones de colecta del estudio. 

En los valores de los parámetros de peligro de radiación en bahía Almirantazgo, ensenada Mackellar y monte submarino Orca (tabla 7), se observó el nivel más bajo para la estación en bahía Almirantazgo (BA1) y el valor más alto para la estación 4 en el monte submarino Orca (MOS-4). Para el índice de concentración de actividad equivalente de radio (Ra_eq), se observó una variación de 56,9 a 88,8 Bq kg^-1,. Para el índice de riesgo de radiación (I_γ), los niveles variaron entre 0,18 y 0,27. Así mismo se obtuvo los valores de la tasa de dosis (D), que variaron entre 31,89 y 48,35 nGy h^-1,y los valores de la Dosis Efectiva Anual (DEA), que variaron entre 0,04 y 0,05 mSv a^-1.

Tabla 7 Valores de los parámetros de peligro de radiación en bahía Almirantazgo, ensenada Mackellar y monte submarino Orca. 

Límites Máximos Permisibles (LMP): Ra_eq= 370 Bq kg^-1; I_γ < 1; D = 55 nGy h^-1; DEA = 0.067 mSv a^-1

DISCUSIÓN

La concentración de actividad de radionúclidos en las muestras de sedimentos marinos indicó un nivel de radiactividad significativamente menor para el ¹³⁷Cs, en comparación a otras áreas a nivel mundial (tabla 8), lo cual puede ser explicado por la distancia que hay entre el continente Antártico y las zonas fuente de este elemento (^{Friedlander et al., 2005}). Mientras que el ⁴⁰K y el ²²⁶Ra mostraron estar dentro de los rangos observados en sedimentos marinos de varias localidades alrededor del mundo, con excepción de los reportados para ⁴⁰K por Lambrechts et al. (1992) y Kurnaza et al. (2007), quienes mostraron rangos cuyo límite superior está por encima de 1000 Bq kg^-1, así mismo ^{Abdel-Halim y Saleh (2016)} citan para las costas de Alejandría concentraciones de ²²⁶Ra hasta de 499,2 Bq kg^-1.

Las concentraciones de ¹³⁷Cs que se reportan para algunas estaciones de ensenada Mackellar corresponden con los niveles de actividad históricamente observados según la tabla 6, considerando el factor de decaimiento natural. Una probable explicación a la presencia de mayores concentraciones de actividad del ¹³⁷Cs en sedimentos marinos de áreas someras (ensenada Mackellar) con respecto a la más profunda (monte submarino Orca) del área de estudio, se fundamenta en que el transporte de este radioisótopo es principalmente por vía atmosférica (^{Godoy et al., 1998}), acumulándose posteriormente en la nieve, hielo marino, suelos y vegetación terrestre, lo cuál ha sido corroborado con los resultados de ^{Mietelski et al. (2008)}, quienes encontraron más bajos niveles de contaminación en las muestras del ambiente marino que en las de los ecosistemas terrestres. Posteriormente, este material es aportado a los sedimentos marinos a través de la escorrentía terrestre y la deriva de hielo hacia mar abierto.

Tabla 8 Comparación de radioactividad (expresado como Bq kg^-1) en sedimentos marinos de la zona de estudio con otras áreas a nivel mundial. 

La variabilidad de los radionúclidos de origen natural tanto en la ensenada Mackellar como en monte submarino Orca está definida principalmente por los radionúclidos de la serie radiactiva de ²³⁸U (²²⁶Ra,²¹⁴Pb, ²¹⁴Bi) y por ⁴⁰K, en tanto, aquellos de la serie radiactiva de ²³²Th (²¹²Pb,²⁰⁸Tl,²²⁸Ac) muestran homogeneidad a nivel general en ambas zonas. Según el análisis de cluster, las estaciones MOS4, MOS5 y MOS6 se agrupan convenientemente considerando la ubicación de tales estaciones en esa localidad (figura 1d).

La concentración de actividad del ²³⁸U y ²²⁶Ra encontrada, sugiere un origen asociado a la actividad volcánica en el área de estudio, los valores de ²²⁶Ra coinciden con lo reportado por ^{Iyengar (1990)}, para diferentes tipos de rocas con este origen. La relación directa de las concentraciones de ²²⁶Ra con la profundidad confirma la evolución geológica del área propuesta por varios autores (^{Schreider et al., 2015}; ^{Kozlenko y Kozlenko, 2019}) y los cambios temporales de fuente de material al manto, que altera la geoquímica de las rocas volcánicas de las diferentes zonas de las islas Shetland del Sur (^{Fretzdorff et al., 2004}; ^{Lee et al., 2008}). Los mayores valores ²²⁶Ra (29.6-38.8 Bq kg^-1) se encontraron en la zona más profunda y de actividad más reciente, monte submarino Orca, en el cual se encuentran rocas ígneas volcánicas o magmáticas alcalinas (Fretzdorff et al., 2004; Lee et al., 2008), las cuales tienen concentración de ²²⁶Ra entre 11.1 y 48.1 Bq kg^-1 según Iyengar (1990), y menor concentración (18.5-24.8 Bq kg^-1) en el área menos profunda (bahía Almirantazgo y ensenada Mackellar) en donde ^{Birkenmajer (1980)} identificó lavas andesíticas y riolíticas consideradas rocas volcánicas intermedias, para las cuales Iyengar (1990) reportó valores de ²²⁶Ra de 18,5 Bq kg^-1.

Por su parte, las concentraciones de actividad del ⁴⁰K encontradas en este estudio en bahía Almirantazgo y ensenada Mackellar, coinciden con las presentadas por ^{Godoy et al. (1998)}, quienes registraron valores entre 402 y 607 Bq kg^-1. El ⁴⁰K como el ²³²Th, y el ²³⁸U está disponible en el magma y entra así en la estructura cristalina de los minerales, debido a que durante su proceso de transporte después de la desintegración de la roca no sufre enriquecimiento o agotamiento significativo, proporciona una especie de etiqueta radiactiva de la roca fuente (^{Anjos et al., 2007}). La relación inversa entre el ⁴⁰K y la profundidad sugiere como fuente de este elemento la zona continental, posiblemente asociado al tipo de rocas volcánicas que conforman la isla Rey Jorge, las cuales son diferentes de las del monte submarino Orca, como se dijo anteriormente. Teniendo en cuenta que el monte submarino Orca no evidencia actividad volcánica e hidrotermal actual, partiendo de las exploraciones realizadas en la zona en los cruceros ANTAR XXVI y XXVII, y los registros de ^{Klinkhammer et al. (1996, 2001)}, se hace necesario explorar en trabajos futuros la concentración de actividad de radionúclidos de origen natural en otras zonas del estrecho con hidrotermalismo activo, con el fin de definir si existen cambios espaciales derivados de esta condición.

En cuanto a los índices utilizados para evaluar peligro de radiación, se encontró que todas las concentraciones de radionúclidos estuvieron por debajo de los límites máximos permisibles (LMP) sugeridos por Unscear (1988), lo cual indica que aunque hay presencia de estos radionúclidos todavía no representan un peligro para la salud. Para el índice de concentración de actividad equivalente de radio (Ra_eq), los valores estuvieron por debajo del límite fijado en 370 Bq kg^-1, para el índice de riesgo de radiación (I_γ) los valores fueron menores a la unidad. Así mismo, los valores de la tasa de dosis (D) estuvieron por debajo de 55 nGy h^-1 y los valores de la Dosis Efectiva Anual (DEA) no superaron el valor máximo de 0,067 mSv a^-1 de acuerdo a lo sugerido por Unscear (1993).

Teniendo en cuenta la extensión del continente Antártico y la acumulación en el hielo del ¹³⁷Cs, así como su posterior contribución al océano adyacente y los sedimentos, es posible pensar que Antártica puede ser considerado un gran reservorio de elementos radioactivos de origen antrópico. ^{Pourchet et al. (2003)} fijaron en 760 TBq (terabequerelios) la actividad de ¹³⁷Cs depositada en toda la antártica, esto equivale alrededor de 20000 Ci, si bien es una cantidad muy grande de actividad solo representa el 0,08 % de lo depositado de ¹³⁷Cs a nivel mundial según la misma referencia. Derivado de lo anterior se puede decir que el derretimiento y liberación de estos elementos debido al cambio climático, puede representar un peligro para los organismos de esta región y la humanidad, por lo cual mediciones en núcleos de sedimentos pueden ser útiles para evaluar el aporte de estos radionúclidos a lo largo del tiempo y su relación con los cambios del clima en la región, y con esto aportar a los modelos predictivos.