Тази статия е от списание Hakai, онлайн публикация за науката и обществото в крайбрежните екосистеми. Прочетете още подобни истории в hakaimagazine.com.
Малко преди 10:10 ч. В топла лятна нощ през 1917 г. германските войници натоварват нов тип въоръжение в артилерията си и започват да бомбардират противникови линии близо до Ипрес в Белгия. Черупките, всяка от които беше украсена с ярко жълт кръст, издаваха странен звук, тъй като съдържанието им частично се изпаряваше и изливаше мазна течност над съюзническите окопи.
Течността миришеше на горчични растения и в началото изглеждаше, че има малък ефект. Но тя пропи от войнишките униформи и в крайна сметка започна да изгаря кожата на мъжете и да възпалява очите им. След час или около час ослепените войници трябваше да бъдат изведени от полето към пунктовете за разчистване на жертви. Лежайки в детски легла, ранените мъжени стенеха като мехури, образувани по гениталиите и под мишниците им; някои едва можеха да дишат.
Мистериозните черупки съдържали сярна горчица, течен агент за химическа война, често известен и объркващ като горчичен газ. Германската атака в Ипрес беше първата, която използва сярна горчица, но със сигурност не е последната: Почти 90 000 войници бяха убити при атаки със сярна горчица по време на Първата световна война. И въпреки че през 1925 г. Женевската конвенция забрани химическото оръжие, армиите продължават да произвеждат сярна горчица и други подобни въоръжения през Втората световна война.
Когато най-накрая мирът настъпи през 1945 г., световните военни сили имат голям проблем в ръцете си: Учените не знаеха как да унищожат огромния арсенал от химическо оръжие. В крайна сметка Русия, Обединеното кралство и Съединените щати до голяма степен избраха онова, което изглеждаше най-сигурният и най-евтиният метод за унищожаване по онова време: изхвърляне на химическо оръжие директно в океана. Войските натовариха цели кораби с метрични тонове химически боеприпаси - понякога затворени в бомби или артилерийски снаряди, понякога изсипани в бъчви или други контейнери. След това прехвърлиха контейнерите зад борда или разтърсиха съдовете в морето, оставяйки петнисти или неточни записи на местата и изхвърлените количества.
Експертите изчисляват, че 1 милион метрични тона химическо оръжие лежат на океанското дъно - от италианското пристанище Бари, където от 1946 г. са регистрирани 230 случая на излагане на сярна горчица, до източното крайбрежие на САЩ, където в миналото три пъти са се появявали серни бомбардировъчни бомби 12 години в Делауеър, вероятно донесени с товари от миди. „Това е глобален проблем. Тя не е регионална и не е изолирана “, казва Терранс Лонг, председател на Международния диалог за подводни боеприпаси (IDUM), холандска фондация със седалище в Хага, Холандия.
Днес учените търсят признаци на екологични щети, тъй като бомбите ръждясват по морското дъно и потенциално изтичат смъртоносните си полезни товари. И докато световните риболовни кораби влачат за треска за дълбоко гмуркане и корпорации, които тренират нефт и газ под дъното на океана и инсталират вятърни турбини на повърхността, научният стремеж за намиране и справяне с тези химически оръжия се превърна в състезание срещу часовника.
1914-1918 г. Втората световна война: Обширните превръзки на ранените канадски войници показват, че са претърпели горчица от германската офанзива. (Shawshots / Alamy) В един дъждовен ден през април скачам с трамвай до покрайнините на Варшава, за да срещна Станислав Попиел, аналитичен химик от Военния технологичен университет в Полша. Експерт по потопените химически оръжия в света, изискащият изследовател проявява повече от академичен интерес към сярната горчица: Той е видял опасностите от това вековно оръжие отблизо.
Надявах се да посетя Попиел в неговата варшавска лаборатория, но когато се свързах с него ден по-рано по телефона, той извинително обясни, че ще са необходими седмици, за да получат необходимите разрешения за посещение на лабораторията му в сигурен военен комплекс. Вместо това се срещаме във фоайето на близки офицерски клуб. Химикът, облечен със свит сив блейзър, лесно се забелязва сред офицерите, мелещи се в скорбяла, черни униформени зелени униформи.
Водейки ме горе до празна конферентна зала, Попиел се настанява и отваря лаптопа си. Докато разговаряме, тихият изследовател обяснява, че е започнал работа върху сярна горчица от Втората световна война след голям инцидент преди близо 20 години. През януари 1997 г. риболовен кораб с 95 метрични тона, наречен WLA 206, се промъква край крайбрежието на Полша, когато екипажът открива странни предмети в мрежите си. Това беше от пет до седем килограма, което приличаше на жълтеникава глина. Екипажът го извади, обработи и го остави настрана, докато обработваха улова си. Когато се върнаха в пристанището, го хвърлиха в контейнер за боклук.
На следващия ден членовете на екипажа започнали да изпитват агонизиращи симптоми. Всички продължителни сериозни изгаряния и четирима мъже в крайна сметка бяха хоспитализирани с червена, пареща кожа и мехури. Лекарите алармирали властите, а разследващите взели проби от замърсената лодка, за да идентифицират веществото и след това проследили бучката до градското сметище. Те затвориха района, докато военните експерти не могат да неутрализират химически обекта - парче сярна горчица от Втората световна война, замразена в твърдо състояние от ниските температури на морското дъно и запазена от зимните температури на сушата под нулата.
Учени от Института по океанография на Полската академия на науките използват дистанционно управляемо потопяемо устройство, за да вземат проби от вода и утайки около химически боеприпаси в дъното на Прибалтика. (С любезното съдействие на Полската академия на науките, Институт по океанография) Една проба стигна до лабораторията на Попиел и той започна да я изучава, за да разбере по-добре заплахата. Свойствата на сярната горчица, казва Попиел, я правят невероятно ефективно оръжие. Това е хидрофобна течност, което означава, че е трудно да се разтвори или отмие с вода. В същото време той е липофилен или лесно се абсорбира от мазнините в тялото. Симптомите могат да отнемат часове или в редки случаи да се появят дни, така че жертвите могат да бъдат заразени и дори да не осъзнават, че са били засегнати; пълната степен на химическо изгаряне може да не е ясна за 24 часа или повече.
Химик в лабораторията на Попиел открил от първа ръка колко болезнено може да бъде такова изгаряне, след като димната качулка извади изпарения от епруветка, пълна с нещата, върху незащитената му ръка. Газът изгори част от показалеца му и му отне два месеца, за да оздравее - дори с най-съвременна медицинска помощ. Болката беше толкова силна, че химикът понякога не можеше да спи повече от няколко часа наведнъж през първия месец.
Попиел обяснява, че колкото повече чете за сярна горчица след инцидента с WLA 206, толкова повече започва да се пита защо е оцеляла толкова дълго на океанското дъно. При стайна температура в лабораторията сярната горчица е гъста, сиропирана течност. Но при контролирани лабораторни условия чистата сярна горчица се разгражда на малко по-малко токсични съединения като солна киселина и тиодигликол. Производителите на бомби съобщават, че сярната горчица се е изпарила от почвата в рамките на ден или два при топли летни условия.
Но изглежда, че остава странно стабилна под вода, дори след като металната обвивка на бомбите се корозира. Защо? За да съберат улики, Popiel и малка група колеги започнаха да тестват пробата WLA 206, за да идентифицират колкото се може повече от нейните химически съставки. Констатациите бяха много показателни. Военните учени са въоръжили някои запаси от сярна горчица чрез добавяне на арсеново масло и други химикали. Добавките го направиха по-лек, по-стабилен и по-малко вероятно да замръзне на бойното поле. Освен това екипът идентифицира повече от 50 различни „разградителни продукта“, които се образуват при взаимодействие на химическото оръжие с морска вода, утайки и метал от бомбените обвивки.
Всичко това доведе до нещо, което никой не беше предвидил. Върху морското дъно сярната горчица се коагулира на бучки и е екранирана от водоустойчив слой от химически странични продукти. Тези странични продукти "образуват тип кожа", казва Попиел, и в дълбоката вода, където температурите са ниски и където има малко силни течения, които да помогнат за разграждането на продуктите на разграждане, тази мембрана може да остане непокътната в продължение на десетилетия или по-дълго. Подобно запазване в дълбоководното море имаше една възможна посока: Покритието може да поддържа стабилна въоръжена сярна горчица, като не позволява да замърси околната среда наведнъж.
Някои от световните военни изхвърлиха химическите си оръжия в дълбока вода. След 1945 г. американските военни изискват сметищата да бъдат най-малко 1800 метра под повърхността. Но не всички правителства следват това: Съветските военни например разтовариха около 15 000 тона химическо оръжие в Балтийско море, където най-дълбокото място е само 459 метра надолу, а морското дъно на по-малко от 150 метра дълбочина на повечето места - рецепта за бедствие.
(Измина почти век от първата употреба на сярна горчица като химическо оръжие през Първата световна война, но тези боеприпаси остават заплаха. Тази интерактивна карта, създадена с данни, предоставени от Центъра за изследвания на неразпространението на Джеймс Мартин в Монтерей, Калифорния, показва известни места, където химическото оръжие е изхвърлено в световните океани. Кликнете върху иконите на картата, за да видите подробности за сайтовете; кликнете върху иконата на плъзгача в горния ляв ъгъл, за да организирате съдържанието по различен начин.)
В деня, в който пристигам в полския курортен град Сопот, правя кратка разходка по крайбрежието. Оглеждайки се, ми е трудно да си представя, че метричните тонове ръждиви бомби, пълни с токсични химикали, лежат на по-малко от 60 километра от брега. Ресторанти на основното влачене на града гордо рекламират риба и чипс, направени с уловена балтийска треска в менютата им. През лятото туристите задръстват бяло-пясъчните плажове, за да се разпръснат сред нежните вълни на Балтийско море. Бижута от ястреб Venders, направени от кехлибар, който е измил брега на местните плажове.
Бях се качил на влака от Варшава, за да се срещна с Яцек Белдовски, геохимик от Института по океанография на Полската академия на науките в Сопот. От своя тесен офис на втория етаж на този изследователски център Белдовски координира екип от няколко десетки учени от цяла Балтика и отвъд него, като всички работят, за да разберат какво могат да означават десетки хиляди метрични тона химическо оръжие за морето и хората, които зависят от него.
Beldowski има дълъг хвост и усърден, ако е леко разсеян. Когато го питам дали има за какво да се притеснява, той въздъхва. С 4, 7 милиона евро (5, 2 милиона щатски долара) финансиране, проектът, който Белдокси води сега, е един от най-всеобхватните опити, досега да се оцени заплахата от подводни химически боеприпаси, и той е прекарал последните седем години в съдене на несериозни учени и активисти от около Прибалтика и извън нея, които спорят по този въпрос.
От една страна, според него, са учените за околната среда, които изцяло отхвърлят риска, заявявайки, че няма доказателства, че оръжията влияят значимо на рибните популации. От друга страна, защитниците са загрижени, че десетки хиляди неизследвани бомби са на ръба да се разрушат едновременно. „Имаме подход„ бомба със закъснител и катастрофа “спрямо„ еднорозите и дъгата “, казва Белдовски. „Наистина е интересно на срещите на проекти, когато двете страни се борят.“
За да се опитат да отговорят на този голям въпрос, сътрудниците на Beldowski първо трябваше да намерят сметища на морското дъно. Те разбраха от архивните изследвания и друга информация, че следвоенният дъмпинг е съсредоточен в трите най-дълбоки места на Балтийско море - Гетландския дълбок, Борнхолмския дълбок и Гданския дълбок. Белдовски извиква изображение на компютъра си, създадено със сонарна технология за странично сканиране няколко седмици по-рано по време на круиз върху тримачтовия изследователски кораб на института. В нюанси на оранжево и черно изображението с висока разделителна способност показва пластир на два квадратни километра от Борнхолмската дълбочина, на 200 километра от Сопот. Разпръснати на изображението са девет аномалии, които Белдовски определя като отделни бомби.
Провеждайки курсора си върху изображението, Белдовски посочва дълги паралелни драскотини по морското дъно. Те са невероятни следи от влачещи дъното мрежи, доказателство, че траулерите са ловяли треска в известен сметище, въпреки че морските карти ги предупреждават да стоят настрана. „Не е добре да виждате толкова много тралове в зона, където тралирането не се препоръчва“, казва Белдовски. Още по-лошото е, че много от линиите са в близост до известни бомби, така че е много вероятно, добавя той, че траулерите са ги разкрили.
След като изследователите намерят или бомби, или разрушени кораби със сонар, те маневрират с дистанционно задвижван подводник, снабден с камера и уред за вземане на проби до 50 сантиметра от разлагащите се бомби за събиране на морска вода и утайка. Белдовски извиква кратко видео на компютъра си, взето от дистанционно управляваното превозно средство няколко седмици по-рано. Тя показва призрачно черно-бяло изображение на разрушен танкер, почиващ на около 100 метра под повърхността.
Записите предполагат, че е било запълнено с конвенционални оръжия, когато е било разградено, но Белдовски казва, че пробите от утайки, взети от океанското дъно близо до кораба, са дали следи от химически агенти. „Смятаме, че имаше смесен товар“, казва той. В лаборатория, разположена в залата от офиса на Белдовски, пробите от кораба се анализират с помощта на няколко различни вида масспектрометри. Една от тези машини е с размерите на малък хладилник. Той загрява пробите до 8 000 ° C, разпадайки ги в най-основните си елементи. Той може да определи наличието на химикали в части на трилион.
По-ранните изследователски проекти за качеството на водата в Балтийско море търсеха следи от лабораторна сярна горчица, както и един от продуктите за разграждане - тиодигликол и не намериха нищо. "Изводът беше, че няма опасност", казва Белдовски. - Но това ми се стори странно - толкова тонове химикали и никаква следа?
Така Белдовски и неговите колеги потърсиха нещо много различно, базирано на изследванията на Попиел. Те потърсиха сложния химически коктейл, който военните учени използваха за въоръжаване на някои запаси от сярна горчица, както и новите продукти за разграждане, създадени при реакцията на боеприпасите с морска вода. Екипът намери странични продукти от сярна горчица в утайката на морското дъно и често във водата около изхвърлените бомби и контейнери.
"В половината от пробите", казва Белдовски, поклащайки глава, "открихме някои причинители на разграждане." Не беше и цялата сярна горчица: В някои проби продуктите на разграждането идват от други видове изхвърлени химически оръжия, като нервен газ и левит.
Този страничен сканиращ сонарен образ на балтийското морско дъно разкрива какво би могъл да бъде разграбен кораб, пълен с химическо оръжие, и следи от тралове от риболовни кораби, пресичащи морското дъно наблизо. (С любезното съдействие на Полската академия на науките, Институт по океанография) Да се научим да откриваме тези токсични вещества е само част от проблема: Оценката на заплахата, която тези химикали представляват за морските екосистеми и за хората, е по-тревожен проблем. Въпреки че изследователите отдавна събират данни за опасностите от токсини като арсен, опасностите, причинени от оръжейната сярна горчица и нейните продукти на разграждане, не са известни. „Тези съединения са оръжия, така че не е нещо, което просто давате на студент и кажете им да го управляват“, казва Ханс Сандерсън, химик и токсиколог по околната среда, базиран в университета в Орхус в Дания.
Сандерсън смята, че би било безотговорно да натисне паник бутона, докато не се знае повече за тези боеприпаси на морското дъно и техните ефекти. „Все още има много въпроси относно въздействието върху околната среда“, казва датският изследовател. „Трудно е да направите оценка на риска, ако не знаете токсичността, а това са неизвестни химикали, с които никой не се е срещал или тествал.“
Някои учени смятат, че предварителните данни за въздействието на тези химикали върху екосистемите може да произхождат от дългосрочни проучвания на запасите от треска. Треската е търговски важен вид в Прибалтика, така че изследователи от целия регион имат подробни записи за тези запаси и тяхното здраве се връща повече от 30 години. И тъй като треската е дълбоко гмуркане, по-вероятно е от много други балтийски риби да влязат в контакт с утайката на дъното на морето - и с химически боеприпаси.
Томас Ланг, еколог по риболов в германския институт Thünen, изучава възможните въздействия от този контакт. Ако треската, уловена в близост до сметищата, е по-болна от тези, извлечени от райони, които се считат за „чисти“, това може да е намек, че химикалите вредят на рибата. „Ние използваме болестите като показатели за екологичен стрес“, казва Ланг. „Когато рибите имат по-голямо натоварване от болести, смятаме, че екологичният стрес е по-висок.“
През последните пет години Ланг изследва хиляди треска, разглеждайки здравни показатели като математическата връзка между теглото и дължината им и изследва рибата за признаци на болести и паразити. В началото на тези проучвания треската, уловена от основна площадка за сметище с химическо оръжие, изглежда имаше повече паразити и болести и беше в по-лошо състояние от тези, уловени извън сметището - лош знак.
Най-новите данни обаче рисуват различна картина. След 10 отделни изследователски круиза и 20 000 физически трески, проучването на Ланг показва само малки разлики между риба, уловена в известни места за изхвърляне, и тези, взети от места другаде в Балтийско море. Но Ланг казва, че ситуацията може да се промени, ако изтичането на токсични вещества се увеличи поради корозиращите боеприпаси. „Необходимо е допълнително наблюдение на екологичните ефекти“, добавя той.
Малък брой изследвания, проведени на друго място, също пораждат съмнения относно замърсяващите ефекти на потопеното химическо оръжие. Случайно е оценката на подводните военни боеприпаси на Хавай (HUMMA), проект, платен от Министерството на отбраната на САЩ и ръководен предимно от изследователи от Университета на Хавай в Маноа. Нейните учени са изследвали обект близо до Пърл Харбър, където през 1944 г. са били хвърлени 16 000 бори със сярна горчица.
Водни проби, взети от екипа на HUMMA, потвърдиха наличието на странични продукти от сярна горчица на мястото, но видеото с изтичане на времето показва, че много морски видове сега използват бомбите като изкуствен риф. Морските звезди и други организми са се преместили върху купчините боеприпаси, привидно незасегнати от изтичащите химикали. На това място сярната горчица „не представлява риск за здравето на хората или за фауната, живееща в пряк контакт с химически боеприпаси“, съобщават изследователите.
Сигурно е обаче, че химическото оръжие, лежащо на морското дъно, представлява сериозна заплаха за хората, които влизат в пряк контакт с тях. И тъй като светът се фокусира повече върху океаните като източник на енергия и храна, опасността, която представляват подводните боеприпаси за нищо неподозиращите работници и риболовните екипажи, нараства. „Когато инвестирате повече в офшорната икономика, всеки ден рискът от намиране на химически боеприпаси се увеличава“, казва Белдовски.
Всъщност някои големи индустриални проекти в Балтика, като газопровода „Северен поток“ от Германия до Русия, сега планират своите маршрути, за да се избегнат смущаващи сметища за химическо оръжие. А активността на траулерите на океанското дъно продължава да разкрива химически боеприпаси. Само през 2016 г. датските власти са отговорили на четири замърсени лодки.
И все пак има някои опции за почистване на кашата. Терънс Лонг, от IDUM, казва, че поставянето на корозиращи боеприпаси in situ в бетон е една от възможните възможности. Но би било скъпо и отнема много време. Белдовски казва, че за сега може да бъде по-лесно да се поставят забрани за риболов и засилен мониторинг около известни сметища - морският еквивалент на знаците „Не влизайте“.
Докато опаковам тефтера си и се приготвям да се отправя обратно към гарата в Сопот, Белдовски все още изглежда притеснен. Той смята, че учените трябва да бъдат бдителни и да събират повече данни за това, което се случва в моретата около тези сметища. Той отне десетилетия, според него, учените от много дисциплини да разберат как често срещаните химикали като арсен и живак се натрупват в световните морета и почви и отравят както дивата природа, така и хората. Моретата по света са огромни, а данните за химическите оръжия - досега - са малко.
„Глобалното сътрудничество направи изследването на други замърсители смислено“, казва Белдовски. „С химическите боеприпаси ние сме на същото място науката за замърсяване на морето беше през 50-те години. Не можем да видим всички последици или да следваме всички пътища. “
Свързани истории от списание Хакай:
- Живот на борда на останките на HMCS Annapolis
- Тази година правителствата защитават ли моретата на Антарктида?
- Когато историята измие брега
