Tento článek je z časopisu Hakai, online publikace o vědě a společnosti v pobřežních ekosystémech. Přečtěte si více podobných příběhů na hakaimagazine.com.
Těsně před 10:10 za teplé letní noci v roce 1917 němečtí vojáci naložili do svého dělostřelectva nový typ výzbroje a začali bombardovat nepřátelské linie poblíž Ypres v Belgii. Skořápky, každá zdobená zářivě žlutým křížem, vydaly podivný zvuk, když se jejich obsah částečně odpařil a nad spojeneckými příkopy sprchoval mastnou tekutinu.
Tekutina voněla jako hořčičná rostlina a zpočátku to vypadalo, že nemá malý účinek. Nasáklo však uniformami vojáků a nakonec začalo hořet kůži mužů a zanícilo jejich oči. Asi za hodinu museli oslepení vojáci odvézt z pole směrem ke stanicím pro zúčtování obětí. Zranění muži leželi v postýlkách a zasténali, když se na jejich genitáliích a pod pažemi tvořily puchýře; někteří mohli stěží dýchat.
Záhadné skořápky obsahovaly hořčici sírou, tekutý chemický válečný prostředek běžně - a matoucí - známý jako hořčičný plyn. Německý útok na Ypres byl první, kdo nasadil sírovou hořčici, ale rozhodně to nebyl poslední: Během první světové války bylo zabito téměř 90 000 vojáků při útocích s hořčičnou hořčicí. A ačkoli Ženevská úmluva v roce 1925 zakázala chemické zbraně, armády pokračovaly ve výrobě síňové hořčice a dalších podobných zbraní během druhé světové války.
Když v roce 1945 konečně nastal mír, měly světové vojenské síly velký problém: Vědci nevěděli, jak zničit masivní arzenály chemických zbraní. Nakonec se Rusko, Velká Británie a Spojené státy do značné míry rozhodly pro to, co vypadalo jako nejbezpečnější a nejlevnější způsob likvidace v té době: Vypouštění chemických zbraní přímo do oceánu. Vojáci naložili celé lodě metrickými tunami chemické munice - někdy uzavřené v bombách nebo dělostřeleckých granátech, někdy nalitých do sudů nebo jiných nádob. Potom strčili kontejnery přes palubu nebo vypíchli plavidla na moři a zanechali skvrnité nebo nepřesné záznamy o místech a částkách vyhozených.
Odborníci odhadují, že na dně oceánu leží 1 milion metrických chemických zbraní - od italského přístavu Bari, kde bylo od roku 1946 hlášeno 230 případů sírové hořčice, až po východní pobřeží USA, kde se v minulosti třikrát ukázaly bomby se hořčicí 12 let v Delaware, pravděpodobně přinesl spoustu měkkýšů. "Je to globální problém." Není to regionální a není izolovaný, “říká Terrance Long, předseda Mezinárodního dialogu o podvodních municích (IDUM), nizozemské nadace se sídlem v nizozemském Haagu.
Vědci dnes hledají známky poškození životního prostředí, protože bomby rezaví na mořském dně a potenciálně unikají jejich smrtící užitečná zatížení. A protože se světová rybářská plavidla, která loví hluboce potápějící se tresku a korporace, vrtají ropu a plyn pod mořským dnem a instalují větrné turbíny na povrch, vědecká snaha najít a vypořádat se s těmito chemickými zbraněmi se stala rasa s hodinami.
1914-1918 WWI: Rozsáhlé obvazy na zraněných kanadských vojácích naznačují, že utrpěly hořčičný plyn německou ofenzívou. (Shawshots / Alamy) V deštivý den v dubnu doufám tramvají na předměstí Varšavy, abych se setkal se Stanislawem Popielem, analytickým chemikem na polské Vojenské technické univerzitě. Odborník na světové ponořené chemické zbraně, výzkumník šedivosti bere více než akademický zájem o hořčici sírou: Viděl nebezpečí této století staré zbraně zblízka.
Doufal jsem, že navštívím Popiel v jeho varšavské laboratoři, ale když jsem ho kontaktoval o den dříve telefonicky, omluvně vysvětlil, že získání povolení potřebných k návštěvě jeho laboratoře v bezpečném vojenském komplexu bude trvat týdny. Místo toho se setkáváme v hale nedalekého důstojnického klubu. Chemik, který má na sobě zmačkaný šedý sako, lze snadno najít mezi důstojníky, kteří se frézují v uniformách se zeleným oblečením.
Popiel mě zavedl do prázdné konferenční místnosti, posadil se a otevře svůj notebook. Při chatování vysvětluje badatel s měkkými mluvčími, že začal pracovat na hořčičné hořčici za druhé světové války po velkém incidentu téměř před 20 lety. V lednu 1997 lovilo z polského pobřeží rybářské plavidlo o délce 95 metrických tun s názvem WLA 206, když posádka našla ve svých sítích zvláštní předmět. Byl to pět až sedm kilogramový kus toho, co vypadalo jako nažloutlá hlína. Posádka ji vytáhla, zacházela s ní a odložila stranou, když zpracovávali svůj úlovek. Když se vrátili do přístavu, hodili to do koše.
Následující den začali členové posádky zažívat nepříjemné příznaky. Všichni trpěli vážnými popáleninami a čtyři muži byli nakonec hospitalizováni s červenou, hořící kůží a puchýři. Lékaři varovali úřady a vyšetřovatelé odebrali vzorky z kontaminované lodi, aby identifikovali látku, a pak vysledovali kus k městské skládce. Uzavřeli oblast, dokud by vojenští odborníci nemohli objekt chemicky neutralizovat - kus síry hořčice z druhé světové války, zmrazené pevné látky při nízkých teplotách na mořském dně a uchované pod nulovou zimní teplotou na pobřeží.
Vědci z Oceanography of the Institute of Oceanography Polské akademie věd používají vzdáleně ovládané ponorné zařízení k odběru vzorků vody a sedimentů kolem chemické munice na dně Baltského moře. (S laskavým svolením Polské akademie věd, oceánografický ústav) Do Popielovy laboratoře se dostal vzorek, který začal zkoumat, aby lépe porozuměl hrozbě. Vlastnosti sirné hořčice, říká Popiel, dělají z této zbraně nesmírně účinnou zbraň. Je to hydrofobní kapalina, což znamená, že je těžké se rozpustit nebo omýt vodou. Zároveň je lipofilní nebo snadno vstřebatelný tělními tuky. Symptomy mohou trvat hodiny nebo, ve vzácných případech, dny, než se objeví, takže oběti mohou být kontaminovány a ani si neuvědomit, že byly postiženy; celý rozsah chemického popálení nemusí být jasný po dobu 24 hodin nebo déle.
Chemik v Popielově laboratoři zjistil na první pohled, jak bolestivé takové popálení může být, poté, co dýmová kapuce vytáhla páry z testovací zkumavky plné věci přes jeho nechráněnou ruku. Plyn spálil část jeho ukazováčku a léčba trvala dva měsíce - dokonce i při nejmodernější lékařské péči. Bolest byla tak silná, že chemik nemohl během prvního měsíce spát více než několik hodin najednou.
Popiel vysvětluje, že čím více četl o sirné hořčici po incidentu WLA 206, tím více začal pochybovat o tom, proč tak dlouho přežila na dně oceánu. Při pokojové teplotě v laboratoři je síra hořčice hustá sirupová kapalina. Ale za kontrolovaných laboratorních podmínek se čistá hořčice hořčíku rozpadá na mírně méně toxické sloučeniny, jako je kyselina chlorovodíková a thiodiglykol. Výrobci bombardovali, že se hořčičná hořčice odpařuje z půdy během jednoho nebo dvou dnů během teplých letních podmínek.
Zdálo se však, že zůstane podivně stabilní pod vodou, i když kovové pouzdro bomby zkorodovalo. Proč? Popiel a malá skupina kolegů začali testovat vzorek WLA 206, aby zjistili co nejvíce jeho chemických složek, jak mohli. Zjištění byla velmi odhalující. Vojenští vědci vyzbrojili některé zásoby hořčice síry přidáním arzenového oleje a dalších chemikálií. Přísady způsobily, že je lepkavější, stabilnější a méně pravděpodobné, že zamrzne na bojišti. Kromě toho tým identifikoval více než 50 různých „degradačních produktů“, které se vytvořily, když chemický zbraňový agent interagoval s mořskou vodou, sedimenty a kovem z bombových pouzder.
To vše vedlo k něčemu, co nikdo nepředvídal. Na mořském dně sírová hořčice koagulovala na hrudky a byla chráněna vodotěsnou vrstvou chemických vedlejších produktů. Tyto vedlejší produkty „vytvářejí typ pokožky, “ říká Popiel, a v hluboké vodě, kde jsou nízké teploty a kde je jen málo silných proudů, které pomáhají rozkládat degradační produkty, může tato membrána zůstat po celá desetiletí nebo déle neporušená. Takové uchování v hlubokém moři mělo jednu možnou vzhůru: Povlak by mohl udržet zbraň s hořčičnou silou stabilní a zabránit tomu, aby kontaminovala životní prostředí najednou.
Někteří světoví militanti vypouštěli své chemické zbraně do hluboké vody. Po roce 1945 americká armáda požadovala, aby skládky byly nejméně 1800 metrů pod povrchem. Ale ne všechny vlády to následovaly: Například sovětská armáda vyložila odhadem 15 000 tun chemických zbraní v Baltském moři, kde nejhlubší místo je jen 459 metrů dolů a mořské dno je na většině míst méně než 150 metrů - recept na katastrofu.
(Téměř století uplynulo od prvního použití sirné hořčice jako chemické zbraně v první světové válce, ale tato munice zůstává hrozbou. Tato interaktivní mapa vytvořená s údaji poskytnutými Jamesem Martinem pro studium nešíření v Kalifornii v Kalifornii, zobrazuje známá místa, kde byly chemické zbraně vyhozeny do světových oceánů. Kliknutím na ikony mapy zobrazíte podrobnosti o webech; kliknutím na posuvnou ikonu vlevo nahoře uspořádáte obsah jinak.)
V den, kdy přijedu do polského letoviska Sopoty, se vydám na krátkou procházku podél moře. Když se rozhlédnu, je těžké si představit, že metrické tuny rezavých bomb naplněných toxickými chemikáliemi leží méně než 60 kilometrů od pobřeží. Restaurace na hlavním tahači ve městě hrdě inzerují ryby a hranolky vyrobené z tresky ulovené v Baltském moři v jejich menu. V létě turisté zasekávají bílé písčité pláže, aby se rozstříkly v pobaltských jemných vlnách. Prodejci jestřábové šperky vyrobené z jantaru, které praly na břehu na místních plážích.
Vzal jsem vlak z Varšavy, abych se seznámil s Jacekem Beldowskim, geochemistem na Oceanografickém ústavu polské Akademie věd v Sopotech. Ze stísněné kanceláře ve druhém patře tohoto výzkumného centra Beldowski koordinuje tým několika desítek vědců z celého Baltského moře i ze všech ostatních, kteří se snaží zjistit, co pro moře mohou znamenat desítky tisíc metrických tun chemických zbraní - a lidé, kteří na tom závisejí.
Beldowski má dlouhý cop a vážný, i když mírně rozptýlený způsob. Když se ho zeptám, jestli se má čeho bát, vzdychne. Díky financování ve výši 4, 7 milionu EUR (5, 2 milionu USD) je nyní projekt Beldowksi jedním z nejkomplexnějších pokusů o vyhodnocení hrozby podvodní chemické munice a posledních sedm let strávil rozhodováním zločinných vědců a aktivistů z okolí Pobaltí a další, kteří se hádají o této samotné otázce.
Na jedné straně, jak říká, jsou vědci v oblasti životního prostředí, kteří toto riziko zcela odmítají a tvrdí, že neexistuje žádný důkaz, že zbraně smysluplně ovlivňují populace ryb. Na druhé straně se obhajují obavy, že desítky tisíc nezmapovaných bomb jsou na pokraji koroze ven. „Máme přístup„ časovaná bomba a katastrofa “a přístup„ jednorožec a duha “, “ říká Beldowski. "Je opravdu zajímavé na projektových schůzkách, když bojujete obě strany."
Aby se pokusili odpovědět na tuto velkou otázku, museli nejprve spolupracovníci společnosti Beldowski umístit skládky na mořské dno. Z archivního výzkumu a dalších informací věděli, že poválečný dumping se soustředil na tři nejhlubší místa Baltského moře - Gotland Deep, Bornholm Deep a Gdansk Deep. Beldowski vyvolá ve svém počítači obraz, vytvořený sonarovou technologií bočního skenování o několik týdnů dříve během plavby na výzkumné lodi se třemi stěžněmi ústavu. V odstínech oranžové a černé ukazuje obrázek s vysokým rozlišením dvoukilometrový kilometr Bornholmské hlubiny, 200 km od Sopotu. Na obrázku je roztroušeno devět anomálií, které Beldowski identifikoval jako jednotlivé bomby.
Beldowski přejíždí kurzorem po obrázku a poukazuje na dlouhé paralelní škrábance na mořském dně. Jsou to výmluvné stopy sítí pro vlečení dna, důkaz, že trawlery loví tresku ve známém skládce, i když je námořní mapy varují, aby zůstaly daleko. "Není dobré vidět tolik značek vlečných sítí v oblasti, kde není doporučeno lovit vlečnými sítěmi, " říká Beldowski. A co je horší, mnoho linií je blízko známých bomb, takže je velmi pravděpodobné, dodává, že trawlery je odkryly.
Jakmile vědci lokalizují bomby nebo vypíchnuté lodě se sonarem, manévrují vzdáleně ovládané ponorné zařízení vybavené kamerou a vzorkovacím zařízením do vzdálenosti 50 centimetrů od rozpadajících se bomb, aby shromažďovaly mořskou vodu a sedimenty. Beldowski vyvolá na svém počítači krátké video, pořízené z dálkově ovládaného vozidla před několika týdny. Zobrazuje strašidelný černobílý obrázek havarovaného tankeru, který leží asi 100 metrů pod povrchem.
Záznamy naznačovaly, že byl naplněn konvenčními zbraněmi, když byl vypíchnut, ale Beldowski říká, že vzorky sedimentů odebrané z mořského dna poblíž lodi přinesly stopy chemických látek. "Myslíme si, že to byl smíšený náklad, " říká. V laboratoři dole v hale z Beldowského kanceláře jsou vzorky z lodi analyzovány pomocí několika různých typů hmotnostních spektrometrů. Jedním z těchto strojů je velikost malé ledničky. Zahřívá vzorky na 8 000 ° C a rozděluje je na jejich nejzákladnější prvky. Může určit přítomnost chemikálií v dílech na bilion.
Dřívější výzkumné projekty týkající se kvality vody v Baltském moři hledaly stopy laboratorní síry hořčice, jakož i jednoho z degradačních produktů, thiodiglykol, a nenašly téměř nic. "Závěr byl takový, že nehrozilo žádné nebezpečí, " říká Beldowski. "Ale zdálo se to divné - tolik tun chemikálií a žádné stopy?"
Takže Beldowski a jeho kolegové hledali něco velmi odlišného na základě Popielova výzkumu. Hledali složitý chemický koktejl, který vojenští vědci použili ke střelbě některých zásob sířové hořčice, a také nové produkty rozkladu vytvořené reakcí munice s mořskou vodou. Tým našel vedlejší produkty hořčičné hořčice v sedimentu mořského dna a často ve vodě kolem dumpingových bomb a kontejnerů.
„V polovině vzorků, “ říká Beldowski, zavrtěl hlavou, „zjistili jsme některá degradační činidla.“ Nebylo to všechno síra hořčice, buď: U některých vzorků degradační produkty pocházely z jiných typů dumpingových chemických zbraní, jako je nervový plyn a lewisit.
Tento sonarový obrázek bočního skenování mořského dna v Baltském moři odhaluje, co by mohla být nafouknutá loď plná chemických zbraní, a vlečné značky od rybářských plavidel, která křižují poblíž mořského dna. (S laskavým svolením Polské akademie věd, oceánografický ústav) Naučit se detekovat tyto toxické látky je jen část problému: Posouzení hrozby, kterou tyto chemikálie představují pro mořské ekosystémy a pro člověka, je problematičtější problém. Přestože vědci již dlouho shromažďují data o nebezpečích toxinů, jako je arsen, nejsou známa nebezpečí, která představují hořčice se zbraní a její degradační produkty. "Tyto sloučeniny jsou zbraně, takže to není něco, co jen dáte studentovi gradu a řeknete jim, aby ho provozovali, " říká Hans Sanderson, environmentální chemik a toxikolog se sídlem na Aarhus University v Dánsku.
Sanderson si myslí, že by bylo nezodpovědné stisknout tlačítko paniky, dokud nebude o těchto střelivech na mořském dně známo více. "Stále existuje mnoho otázek o dopadu na životní prostředí, " říká dánský vědec. "Je obtížné provést posouzení rizik, pokud neznáte toxicitu, a jedná se o neznámé chemikálie, s nimiž se nikdo nikdy nesetkal nebo nebyl testován."
Někteří vědci se domnívají, že předběžné údaje o účincích těchto chemických látek na ekosystémy mohou pocházet z dlouhodobých studií populací tresky obecné. Treska obecná je v Baltském moři komerčně důležitým druhem, takže vědci z celého regionu mají podrobné záznamy o těchto populacích a jejich zdraví, které se vracejí více než 30 let. A protože treska je hlubokými potápěči, je větší pravděpodobnost, že přijdou do kontaktu se sedimentem na dně moře s mnoha dalšími baltskými rybami a chemickou municí.
Thomas Lang, ekologický pracovník v německém Thünenském institutu, studuje možné dopady tohoto kontaktu. Pokud je treska ulovená v blízkosti skládek více nemocná než ta, která byla vytažena z oblastí považovaných za „čisté“, mohlo by to znamenat, že chemikálie škodí rybám. "Používáme nemoci jako indikátory environmentálního stresu, " říká Lang. "Tam, kde ryby mají vyšší zátěž chorobami, se domníváme, že environmentální stres je vyšší."
Za posledních pět let Lang zkoumal tisíce tresky obecné, zkoumal zdravotní ukazatele, jako je matematický vztah mezi jejich hmotností a délkou, a zkoumal u ryb příznaky nemoci a parazitů. Na začátku těchto studií se zdálo, že treska ulovená z hlavní skládky chemických zbraní měla více parazitů a nemocí a byla ve špatnějším stavu než ty, které byly uloveny mimo skládku - špatné znamení.
Nejnovější data však vykreslují jiný obrázek. Po 10 samostatných výzkumných plavbách a 20 000 treskách, Langova studie ukazuje pouze nepatrné rozdíly mezi rybami ulovenými ve známých skládkách a těmi odebranými z jiných míst v Baltském moři. Ale Lang říká, že situace by se mohla změnit, pokud by úniky toxických látek vzrostly v důsledku korozivní munice. „Je nutné další sledování ekologických účinků, “ dodává.
Malý počet studií prováděných jinde rovněž vyvolává pochybnosti o škodlivých účincích ponořených chemických zbraní. Příkladem je Hawai'i Undersea Military Munitions Assessment (HUMMA), projekt placený americkým ministerstvem obrany a vedený primárně vědci z Hawai'i University of Manoa. Jeho vědci zkoumali místo poblíž Pearl Harboru, kde bylo v roce 1944 vypuštěno 16 000 hořčičných bomb.
Vzorky vody odebrané týmem HUMMA potvrdily přítomnost vedlejších produktů hořčice síry v místě, ale časosběrné video ukazuje, že mnoho mořských druhů nyní používá bomby jako umělý útes. Mořské hvězdy a další organismy se posunuly na hromadu munice, která podle všeho neovlivňovala unikající chemikálie. V této lokalitě sirná hořčice „nepředstavuje riziko pro lidské zdraví nebo faunu žijící v přímém kontaktu s chemickou municí, “ uvedli vědci.
Je však jisté, že chemické zbraně ležící na mořském dně představují vážnou hrozbu pro lidi, kteří s nimi přicházejí do přímého kontaktu. A protože se svět více zaměřuje na oceány jako zdroj energie a jídla, roste nebezpečí, které podvodní munice představuje pro nic netušících pracovníků a rybářské posádky. "Když investujete více do offshore ekonomiky, každý den se zvyšuje riziko nalezení chemické munice, " říká Beldowski.
Opravdu, některé velké průmyslové projekty v Baltském moři, jako je plynovod Nord Stream z Německa do Ruska, nyní plánují své trasy, aby se zabránilo narušení skládek chemických zbraní. A činnost trawlerů na dně oceánu pokračuje v odkrývání chemické munice. Pouze v roce 2016 dánské úřady odpověděly na čtyři kontaminované lodě.
Přesto existuje několik možností, jak vyčistit nepořádek. Terrance Long na veletrhu IDUM říká, že jednou z možných variant je zakořenění korozivní munice na místě v betonu. Ale bylo by to drahé a časově náročné. Beldowski říká, že by nyní mohlo být jednodušší umístit zákaz rybolovu a urychlit sledování kolem známých skládek - námořních ekvivalentů značek „Do Not Enter“.
Když si sbalím notebook a připravím se na cestu zpět na vlakové nádraží v Sopotech, vypadá Beldowski stále ustaraně. Myslí si, že vědci musí zůstat ostražití a shromažďovat více údajů o tom, co se děje v mořích kolem těchto skládek. Podle vědců to trvalo desetiletí, než pochopili, jak se běžné chemikálie, jako je arsen a rtuť, vytvářejí ve světových mořích a půdách a otráví volně žijící zvířata i lidi. Světová moře jsou obrovská a údaje o chemických zbraních - zatím - jsou malé.
"Díky celosvětové spolupráci bylo studium dalších kontaminantů smysluplné, " říká Beldowski. "S chemickou municí jsme na stejném místě, věda o znečištění moří byla v padesátých letech." Nemůžeme vidět všechny důsledky nebo zatím sledovat všechny cesty. “
Související příběhy z časopisu Hakai:
- Život na vraku HMCS Annapolis
- Je to rok, kdy vlády chrání Antarktida?
- Když historie umývá Ashore
