Ta članek je revije Hakai Magazine, spletne publikacije o znanosti in družbi v obalnih ekosistemih. Preberite več takšnih zgodb na hakaimagazine.com.
Nekaj pred 10:10 v toplo poletno noč leta 1917 so nemški vojaki naložili novo vrsto oborožitve v svojo topništvo in začeli bombardirati sovražne linije v bližini Ypresa v Belgiji. Školjke, vsake okrašene s svetlo rumenim križem, so oddajale čuden zvok, saj se je njihova vsebina delno izparela in po zavezniških rovih nalivala oljnato tekočino.
Tekočina je dišala po gorčičnih rastlinah in sprva se je zdelo, da ima majhen učinek. Toda tonilo se je skozi vojaške uniforme in sčasoma je začelo goreti moško kožo in vneti jim oči. Čez uro ali več so morali slepe vojake peljati s terena proti postajam za nesreče. Poškodovani moški so ležali v otroških posteljah, kot napihnjeni žulji na genitalijah in pod roko; nekateri so komaj dihali.
Skrivnostne lupine so vsebovale žvepleno gorčico, tekoče kemično sredstvo za boj proti kemikalijam, ki je običajno - in zmedeno - znano kot gorčični plin. Nemški napad na Ypres je bil prvi, ki je postavil žvepleno gorčico, zagotovo pa ni bil zadnji: v prvi svetovni vojni je bilo v napadih z žvepleno gorčico ubitih skoraj 90.000 vojakov. In čeprav je Ženevska konvencija leta 1925 prepovedala kemično orožje, so vojske skozi drugo svetovno vojno še naprej proizvajale žvepleno gorčico in drugo podobno oborožitev.
Ko je leta 1945 končno prišel mir, so imele svetovne vojaške sile velik problem na rokah: Znanstveniki niso vedeli, kako uničiti množične arzenale kemičnega orožja. Na koncu so se Rusija, Združeno kraljestvo in ZDA večinoma odločile za tisto, kar se je takrat zdelo najvarnejšo in najcenejšo metodo odstranjevanja: odmetavanje kemičnega orožja neposredno v ocean. Čete so naložile cele ladje z metričnimi tonami kemičnega streliva - včasih v zasedenih bombah ali topniških granatah, včasih pa jih vlivali v sode ali druge zabojnike. Nato so kontejnerje potisnili čez morje ali razkropili plovila na morju, pri čemer so pustili nevidne ali netočne zapise o lokacijah in odštetih zneskih.
Strokovnjaki ocenjujejo, da na oceanskem dnu leži milijon metričnih ton kemičnega orožja - od italijanskega pristanišča Bari, kjer je od leta 1946 poročalo o 230 primerih izpostavljenosti žvepleni gorčici, do ameriške vzhodne obale, kjer so se v preteklosti trikrat pojavile žveplene gorčične bombe 12 let v Delawareu, verjetno prinesejo z veliko školjk. "To je svetovni problem. To ni regionalno in ni izolirano, "pravi Terrance Long, predsednica mednarodnega dialoga o podvodnih strelivih (IDUM), nizozemske fundacije s sedežem v Haagu na Nizozemskem.
Danes znanstveniki iščejo znake okoljske škode, saj bombe rjavijo po morskem dnu in potencialno puščajo svoje smrtonosne obremenitve. In ko svetovna ribiška plovila vlečejo za trsko z globokim potapljanjem in korporacije, ki vrtajo nafto in plin pod dno oceana in na površino namestijo vetrne turbine, je znanstvena prizadevanja za iskanje in odpravljanje tega kemičnega orožja postala tekma proti uri.
1. svetovni vojni 1914-1918: Obsežni povoji na ranjene kanadske vojake kažejo, da so utrpeli gorčični plin zaradi nemške ofenzive. (Shawshots / Alamy) Nekega deževnega aprila se s tramvajem odpravim na obrobje Varšave, da se srečam s Stanislavom Popielom, analitičnim kemikom na Poljski vojaški univerzi za tehnologijo. Strokovnjak za potopljeno kemično orožje na svetu, sivki raziskovalec se bolj kot akademsko zanima za žveplovo gorčico: nevarnosti tega stoletnega orožja je videl od blizu.
Upal sem, da bom obiskal Popiela v njegovem varšavskem laboratoriju, toda ko sem ga dan prej po telefonu poklical, mi je opravičil, da je trajal tedne, da bi pridobil dovoljenja, potrebna za obisk njegovega laboratorija v varnem vojaškem kompleksu. Namesto tega se srečamo v preddverju bližnjega častniškega kluba. Kemičar, oblečen v zmečkan sivi plašč, je zlahka opaziti med častniki, ki se meljejo v škrobatih, črnih zelenih oblekah.
Popiel me popelje zgoraj v prazno konferenčno dvorano in odpre svoj prenosnik. Medtem ko klepetamo, tiho raziskovalec razlaga, da je začel žvepleno gorčico iz druge svetovne vojne po velikem incidentu pred skoraj 20 leti. Januarja 1997 je ribiško plovilo z oznako WLA 206 s 95 metričnimi tonami vleklo ob poljsko obalo, ko je posadka v svojih mrežah našla čuden predmet. Bil je pet- do sedem kilogramski kos, ki je bil videti kot rumenkasta glina. Posadka ga je izvlekla, rokovala in odlagala ob obdelavi ulova. Ko so se vrnili v pristanišče, so ga vrgli v zabojnik za smeti.
Naslednji dan so člani posadke začeli trpeče simptome. Vse hude opekline in štirje moški so bili na koncu hospitalizirani z rdečo, pekočo kožo in mehurji. Zdravniki so opozorili oblasti, preiskovalci pa so odvzeli vzorce iz kontaminirane jadrnice, da so identificirali snov, nato pa izsledili grudico na mestnem smetišču. Območje so zaprli, dokler vojaški strokovnjaki niso mogli kemično nevtralizirati predmeta - košček žveplene gorčice iz druge svetovne vojne, trde snovi zamrznjene zaradi nizkih temperatur na morskem dnu in ohranjene pri zimskih temperaturah na kopnem.
Znanstveniki Instituta za oceanografijo Poljske akademije znanosti uporabljajo podvodno napravo na daljavo, da odvzamejo vzorce vode in usedlin okoli kemičnega streliva na dnu Baltika. (Z dovoljenjem Poljske akademije znanosti, Inštituta za oceanografijo) Vzorec se je odpravil v Popielov laboratorij in začel ga je preučevati, da bi lažje razumel grožnjo. Lastnosti žveplove gorčice, pravi Popiel, so zanj resnično učinkovito orožje. To je hidrofobna tekočina, kar pomeni, da jo je težko raztopiti ali sprati z vodo. Hkrati je lipofilna ali jo telesne maščobe zlahka absorbirajo. Simptomi lahko trajajo več ur ali v redkih primerih, da se pojavijo dnevi, zato so žrtve lahko okužene in niti ne zavedajo se, da so bile prizadete; celotni obseg kemične opekline morda ne bo jasen 24 ur ali več.
Kemik iz Popielovega laboratorija je iz prve roke odkril, kako boleče je lahko takšno opekline, potem ko je dimna kapa potegnila hlape iz epruvete, polne stvari, nad njegovo nezaščiteno roko. Plin mu je zažgal del kazalca in trajalo je dva meseca, da je ozdravil - tudi ob najsodobnejši zdravstveni oskrbi. Bolečina je bila tako huda, da kemičar včasih ni mogel spati več kot nekaj ur naenkrat v prvem mesecu.
Popiel pojasnjuje, da bolj ko je bral o žveplovi gorčici po incidentu WLA 206, bolj se je začel spraševati, zakaj je tako dolgo preživel na oceanskem dnu. Pri sobni temperaturi v laboratoriju je žveplena gorčica gosta, sirupasta tekočina. Toda v nadzorovanih laboratorijskih pogojih se čista žveplova gorčica razgradi na nekoliko manj strupene spojine, kot sta klorovodikova kislina in tiodiglikol. Izdelovalci bomb so poročali, da je žveplena gorčica v toplih poletnih razmerah izginila iz tal v dnevu ali dveh.
A zdelo se je, da ostaja nenavadno stabilno pod vodo, tudi ko je kovinsko ohišje bombe korodiralo. Zakaj? Da bi zbrali namige, sta Popiel in majhna skupina sodelavcev začela preskušati vzorec WLA 206, da bi prepoznali čim več njegovih kemičnih sestavin. Ugotovitve so bile zelo razkrite. Vojaški znanstveniki so orožje nekaj zalog žveplene gorčice dodali arzenovo olje in druge kemikalije. Zaradi aditivov je bilo lepše, bolj stabilno in manj verjetno je zmrznilo na bojišču. Poleg tega je skupina identificirala več kot 50 različnih "razgradnih produktov", ki so nastali ob interakciji s kemičnim orožjem z morsko vodo, usedlinami in kovino iz bombažnih bombic.
Vse to je vodilo do nečesa, česar ni nihče napovedal. Na morskem dnu se je žveplena gorčica koagulirala v grudice in je bila zaščitena z vodoodporno plastjo kemičnih stranskih produktov. Ti stranski proizvodi "tvorijo tip kože", pravi Popiel, in v globoki vodi, kjer so temperature nizke in kjer je malo močnih tokov, ki pomagajo razgraditi produkte razgradnje, lahko ta membrana ostane nedotaknjena desetletja ali dlje. Takšno ohranjanje v globokem morju je imelo eno možno stran: prevleka bi lahko ohranila oboroženo žvepleno gorčico stabilno in preprečila, da bi hkrati naenkrat onesnažil okolje.
Nekateri svetovni vojaki so svoje kemično orožje odvrgli v globoko vodo. Po letu 1945 je ameriška vojska zahtevala, da so odlagališča najmanj 1800 metrov pod površjem. Niso pa vse vlade sledile temu: Sovjetska vojska je na primer v Baltskem morju raztovorila približno 15.000 ton kemičnega orožja, kjer je najgloblje mesto le 459 metrov navzdol, morsko dno pa je večino manj kot 150 metrov globoko, a recept za katastrofo.
(Poteklo je skoraj stoletje od prve uporabe žveplove gorčice kot kemičnega orožja v prvi svetovni vojni, vendar ta streliva ostajajo grožnja. Ta interaktivni zemljevid, ustvarjen s podatki, ki jih je posredoval Center za raziskovanje neširjenja orožja James Martin v Montereyu v Kaliforniji, prikazuje znane lokacije, kjer je bilo kemično orožje odvrženo v svetovnih oceanih. Kliknite ikone zemljevida, če si želite ogledati podrobnosti o spletnih mestih; kliknite ikono drsnika v zgornjem levem kotu, da vsebino drugače organizirate.)
Na dan, ko pridem v poljsko letoviško mesto Sopot, se odpravim na krajši sprehod ob morju. Če pogledam naokoli, si težko predstavljam, da metrične tone rjave bombe, polne strupenih kemikalij, ležijo manj kot 60 kilometrov na morju. Restavracije na glavnem mestu mesta s ponosom oglašujejo ribe in čips, narejene z baltsko ulovljeno trsko na svojih jedilnikih. Poleti turisti zasutijo belo-peščene plaže, da se razplamtijo po baltskih nežnih valovih. Venders sokolski nakit, narejen iz jantarja, ki se je kopal na domačih plažah.
Vlak sem se peljal iz Varšave, da sem se srečal z Jacekom Beldowskim, geokemičarjem z Instituta za oceanografijo Poljske akademije znanosti v Sopotu. Iz svoje utesnjene pisarne v drugem nadstropju tega raziskovalnega središča Beldowski koordinira skupino več deset znanstvenikov z območja Baltika in širše, ki si prizadevajo ugotoviti, kaj več deset tisoč metričnih ton kemičnega orožja lahko pomeni za morje - in ljudi, ki so odvisni od tega.
Beldowski ima dolg rep in resno, če je rahlo moten. Ko ga vprašam, če ima kaj skrbeti, vzdihuje. Projekt, ki ga zdaj vodi Beldowksi, ima 4, 7 milijona evrov (5, 2 milijona ameriških dolarjev) enega najobsežnejših poskusov, ki je še ocenil grožnjo podvodnega kemičnega streliva, zadnjih sedem let pa je presojal zlobne znanstvenike in aktiviste iz celega sveta Baltika in širše, ki se prepirajo glede tega vprašanja.
Po eni strani pravijo okoljski znanstveniki, ki tveganje v celoti zavrnejo in pravijo, da ni dokazov, da bi orožje na pomemben način vplivalo na ribje populacije. Na drugi strani so zagovorniki zaskrbljeni, da je več deset tisoč nerazglašenih bomb na robu, da se istočasno zrušijo. "Imamo pristop" časovne bombe in katastrofe "v primerjavi s pristopom" samoroga in mavrice ", " pravi Beldowski. "Res je zanimivo na projektnih srečanjih, ko se obe strani borita."
Da bi poskušali odgovoriti na to veliko vprašanje, so morali sodelavci Beldowski najprej najti smetišča na morskem dnu. Iz arhivskih raziskav in drugih informacij so vedeli, da je bilo povojno odmetavanje skoncentrirano na treh najglobljih mestih na Baltiku - Gotland Deep, Bornholm Deep in Gdansk Deep. Beldowski prikliče sliko na svojem računalniku, ki je bila ustvarjena s tehnologijo sonarja s stranskim skeniranjem nekaj tednov prej med križarjenjem na tritvežni raziskovalni ladji inštituta. V odtenkih oranžne in črne slike visoke ločljivosti prikazuje dva kvadratna kilometra zaplata Bornholmska globina, 200 kilometrov od Sopota. Na sliki je raztresenih devet anomalij, ki jih Beldowski identificira kot posamezne bombe.
S svojim kazalcem nad sliko Beldowski poudarja dolge vzporedne praske na morskem dnu. Pripovedujejo sledove vlečnih mrež, ki dokazujejo, da so vlečne mreže vlekle na trsko na znanem odlagališču, čeprav jih navtične karte opozarjajo, naj se ne držijo. "Ni dobro videti toliko vlečnih mrež na območju, kjer se vleko ne priporoča, " pravi Beldowski. Še huje je, da so številne proge v bližini znanih bomb, zato je zelo verjetno, dodaja, da so jih vlečne mreže odkrile.
Ko raziskovalci odkrijejo bombe ali raztresene ladje s sonarjem, manevrirajo potopno potopno vozilo, opremljeno s kamero in vzorčevalnim orodjem, v roku 50 centimetrov od propadajočih bomb za zbiranje morske vode in usedlin. Beldowski v svojem računalniku prikliče kratek video, posnet iz vozila na daljinsko upravljanje nekaj tednov prej. Prikazuje srhljivo črno-belo sliko razbitine cisterne, ki počiva približno 100 metrov pod površjem.
Zapisi kažejo, da je bilo napolnjeno z običajnim orožjem, ko so ga metali, vendar Beldowski pravi, da so vzorci usedlin, odvzeti z oceanskega dna v bližini ladje, odkrili sledi kemičnih snovi. "Mislimo, da je imel mešan tovor, " pravi. V laboratoriju, ki se nahaja v pisarni Beldowski, se vzorci z ladje analizirajo z uporabo različnih tipov masnih spektrometrov. Eden od teh strojev je velikosti majhnega hladilnika. Vzorce segreva na 8000 ° C in jih razbije v svoje najosnovnejše elemente. Lahko določi prisotnost kemikalij v delih na trilijone.
V prejšnjih raziskovalnih projektih o kakovosti vode v Baltiku so našli sledove žveplene gorčice v laboratorijskem razredu, pa tudi enega od razgradnih produktov, tiodiglikol, in našli so ga skoraj nič. "Zaključek je bil, da nevarnosti ni bilo, " pravi Beldowski. "Toda to se je zdelo čudno - toliko ton kemikalij in sledu?"
Beldowski in njegovi sodelavci so na podlagi Popielove raziskave iskali nekaj zelo drugačnega. Iskali so zapleten kemični koktajl, ki so ga vojaški znanstveniki uporabili za orožje nekaterih zalog žveplene gorčice, pa tudi nove produkte razgradnje, ki so nastali z reakcijo streliva z morsko vodo. Skupina je našla stranske proizvode iz žveplene gorčice v usedlini morskega dna in pogosto v vodi okoli odvrženih bomb in posod.
"Na polovici vzorcev, " pravi Beldowski, ki strese z glavo, "smo zaznali nekaj povzročiteljev razgradnje." Ni bila vse žveplena gorčica: V nekaterih vzorcih so razgradni produkti prihajali iz drugih vrst odmetanega kemičnega orožja, kot npr. živčni plin in lewisite.
Ta sonarna slika baltskega morskega dna s stranskim pregledovanjem razkriva, kaj bi lahko bila raztresena ladja, polna kemičnega orožja, in vlečne znamke z ribiških plovil, ki prečkajo morsko dno v bližini. (Z dovoljenjem Poljske akademije znanosti, Inštituta za oceanografijo) Učenje odkrivanja teh strupenih snovi je le del težave: ocena nevarnosti, ki jo te kemikalije predstavljajo morskim ekosistemom in človeku, je bolj zaskrbljujoče vprašanje. Čeprav raziskovalci že dolgo zbirajo podatke o nevarnosti toksinov, kot je arzen, nevarnosti, ki jih povzroča oborožena žveplova gorčica in njeni razgradni produkti, niso znani. "Te spojine so orožje, zato študentom študijev ne daste le tega in jim rečete, naj ga vodijo, " pravi Hans Sanderson, okoljski kemik in toksikolog iz univerze Aarhus na Danskem.
Sanderson meni, da bi bilo neodgovorno udariti na gumb panike, dokler o teh strelivih na morskem dnu in njihovih učinkih ne bo več znanega. "O vplivu na okolje je še vedno veliko vprašanj, " pravi danski raziskovalec. "Težko je narediti oceno tveganja, če ne poznate strupenosti. To so neznane kemikalije, ki jih nihče še ni srečal ali preizkusil."
Nekateri znanstveniki menijo, da lahko predhodni podatki o vplivu teh kemikalij na ekosisteme izhajajo iz dolgoročnih študij staležev trske. Trska je komercialno pomembna vrsta na Baltiku, zato raziskovalci iz celotne regije podrobno beležijo te staleže in njihovo zdravje sega več kot 30 let. In ker so trska globoki potapljači, je večja verjetnost, da bodo kot mnoge druge baltske ribe prišli v stik z usedlinami na dnu morja - in s kemičnim strelivom.
Thomas Lang, ribiški ekolog z nemškega inštituta Thünen, preučuje možne vplive tega stika. Če je trska, ujeta v bližini odlagališč, bolj bolna od tistih, ki jih potegnemo z območij, ki se jim zdijo čista, bi to lahko namignilo, da kemikalije škodujejo ribi. "Bolezni uporabljamo kot pokazatelje okoljskega stresa, " pravi Lang. "Kadar imajo ribe večje obremenitve z boleznijo, menimo, da je okoljski stres večji."
V zadnjih petih letih je Lang preučil na tisoče trske, preučil zdravstvene kazalce, kot je matematično razmerje med njihovo težo in dolžino, ter ribe preučil na znake bolezni in zajedavcev. Na začetku teh raziskav se je zdelo, da ima trska, ujeta z večjih odlagališč kemičnega orožja, več parazitov in bolezni in je bila v slabšem stanju kot tista, ki so jo ujeli zunaj smetišča - slab znak.
Najnovejši podatki pa naslikajo drugačno sliko. Po desetih ločenih raziskovalnih križarjenjih in 20.000 trskih trske, Langova študija kaže le majhne razlike med ribami, ulovljenimi na znanih odlagališčih, in tistimi, ki so jih odpeljali drugje na Baltiku. Toda Lang pravi, da bi se situacija lahko spremenila, če bi se zaradi korodiranega streliva povečale puščanje strupenih snovi. "Potrebno je nadaljnje spremljanje ekoloških učinkov, " dodaja.
Manjše število raziskav, izvedenih drugje, sproža tudi dvom o onesnaževalnih učinkih potopljenega kemičnega orožja. Primer je Hawai'i Undersea vojaških strelivov (HUMMA), projekt, ki ga je plačalo ameriško ministrstvo za obrambo in ki ga vodijo predvsem raziskovalci z univerze Hawai'i v Manoi. Njeni znanstveniki so preiskovali mesto v bližini pristanišča Pearl Harbor, kamor so leta 1944 odvrgli 16.000 žveplovih gorčičnih bomb.
Vzorci vode, ki jih je odvzela ekipa HUMMA, so potrdili prisotnost stranskih gorčičnih žveplovih gorčičnih izdelkov, toda videoposnetki s časovnim potekom kažejo, da številne morske vrste uporabljajo bombe kot umetni greben. Morske zvezde in drugi organizmi so se preusmerili na gomile streliva, na videz ne vplivajo kemikalije, ki puščajo. Na tem mestu žveplena gorčica "ne predstavlja nevarnosti za zdravje ljudi ali favno, ki živijo v neposrednem stiku s kemičnim strelivom", poročajo raziskovalci.
Gotovo pa je, da kemično orožje, ki leži na morskem dnu, resno ogroža ljudi, ki pridejo v neposreden stik z njimi. In ker se svet bolj osredotoča na oceane kot na vir energije in hrane, nevarnost, ki jo podvodno strelivo predstavlja za nezaupljive delavce in ribiške posadke, narašča. "Ko vlagate več v obalna gospodarstva, se vsak dan poveča tveganje, da bi našli kemično strelivo, " pravi Beldowski.
Dejansko nekateri večji industrijski projekti na Baltiku, na primer plinovod Severni tok iz Nemčije v Rusijo, zdaj načrtujejo svoje poti, da ne bi motili odlaganja kemičnega orožja. A vlečna dejavnost na oceanskem dnu še naprej odkriva kemično strelivo. Danske oblasti so se samo v letu 2016 odzvale na štiri onesnažene čolne.
Kljub temu obstaja nekaj možnosti za čiščenje nereda. Terrance Long iz IDUM-a pravi, da je omejevanje korodirajočega streliva in situ v betonu ena od možnih možnosti. Vendar bi bilo drago in zamudno. Beldowski pravi, da je zaenkrat morda preprosto lažje postaviti prepovedi ribolova in pospešeno spremljanje okoli znanih odlagališč - navtični ekvivalent znakov "Ne vstopi".
Medtem ko pospremim zvezek in se pripravim, da se odpeljem nazaj do železniške postaje v Sopotu, je Beldowski še vedno zaskrbljen. Meni, da morajo znanstveniki ostati pozorni in zbrati več podatkov o dogajanju v morjih okrog teh odlagališč. Desetletja so trajala, da so znanstveniki iz mnogih strok razumeli, kako se običajne kemikalije, kot sta arzen in živo srebro, kopičijo v svetovnih morjih in tleh ter zastrupljajo tako prosto živeče živali kot ljudi. Svetovna morja so ogromna, podatki o kemičnem orožju - do zdaj - pa majhni.
"Globalno sodelovanje je preučilo druge onesnaževalce smiselno, " pravi Beldowski. "S kemičnim strelivom smo na istem mestu znanost o onesnaževanju morja v petdesetih letih. Ne moremo videti vseh posledic ali še slediti vseh poti. "
Sorodne zgodbe iz revije Hakai:
- Življenje na razbitju Annapola HMCS
- Ali to leto vlade ščitijo morja Antarktike?
- Ko zgodovina opere obalo
