Mapa výbuchů na plynovodech Nord Stream 26. září 2022 Kredit: FactsWithoutBias1, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0

Koncem loňského září svět ohromily čtyři exploze, které poblíž dánského ostrova Bornholm přerušily potrubí plynovodů Nord Stream 1 a 2 uložených na dně Baltského moře. Jen málokdo se ale zajímal o jejich možné ekologické důsledky. Ne tak tým vědců z Dánska, Německa a Polska. Environmentální riziko výbuchů, k nimž došlo v oblasti výlučné ekonomické zóny (exclusive economic zone EEZ) Dánského království, nesouviselo jenom s únikem více než 100 tisíců tun metanu do vody a atmosféry. Těžko předvídatelné ohrožení představuje i stará skládka, která vznikla po 2. světové válce, kdy se v letech 1947 – 48 do nejhlubších vod Bornholmské mořské pánve východně od ostrova Bornholm z lodí vyhodilo minimálně 32 000 tun válečného materiálu, včetně bomb, sudů a kontejnerů s nebezpečnými látkami, mezi nimiž byly i bojové otravné látky jako jsou Adamsit (fenarzazínchlorid), CLARK 1 (difenylarsan chlorid), sirné sloučeniny yperitu, nervově paralytický organofosfát tabun, chlorbenzen nebo oleje s navázaným arzenovodíkem.

Lokalizace explozí na plynovodech NS1 a NS2 a poválečné skládky vojenského materiálu obsahujícího i chemické bojové látky Kredit: CGTN, screenshot z YouTube

Jak odhalil průzkum, jehož výsledky v roce 2010 zveřejnil odborný časopis Science of The Total Environment, produkty rozkladu těchto bojových chemických látek pronikly do sedimentu a vody u mořského dna v oblasti skládky a jejího okolí. Obaly postupně nahlodává zub času. Naštěstí pevninou obklopené Baltské moře je nepříliš dynamické, bez silných proudů, výrazných přílivů a odlivů, teplotní gradient udržuje relativně stabilní rozvrstvení vodního sloupce. Malý obsah kyslíku u dna hlubších pánví omezuje biologickou aktivitu, a tak je riziko do jisté míry „konzervováno“. Pokud však nedojde k nečekané katastrofě, jakou byla i explozivní destrukce Severních proudů.

Mezi živočichy ohrožené explozemi patřil i tuleň obecný. Na fotce zvěčněný exemplář není z Baltu, nýbrž Charlesu Sharpovi pózoval na skále ostrova Lismore ve skotském souostroví Vnitřní Hebridy. Kredit: Charles J. Sharp, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0

Při otázce ekologické hrozby každého bezpochyby napadne, že uniklý metan je silným skleníkovým plynem, málokdo si ale uvědomí rizika spjatá se skládkou pohřbenou v Bornholmské mořské prohlubni přibližně na půli cesty mezi oběma místy sabotáží plynovodů. Potrubí NS 1 a NS 2 ji vlastně z obou stran obcházejí a hlavním důvodem, že trasy nevedou přímo nejkratší cestou, je právě obava z narušení svrchní vrstvy nejvíce kontaminovaného sedimentu, z jeho rozvíření při pokládce a tím i redistribuci do širšího okolí. Co se však se sedimentem stane, když v jeden den, krátko po sobě na místech přibližně 20 km vzdálených od středu skládky vybuchnou nálože umístěné u dna, na vnějším betonovém plášti ocelových rour. Podle seizmologických údajů každá ze čtyř explozí odpovídala odpálení asi půl tuny TNT a vyhloubila krátery s hloubkou 3 až 5 metrů. Následně se z poškozených natlakovaných plynovodů začalo valit obrovské množství metanu. Tento silně skleníkový plyn unikal s postupně se zmenšující intenzitou asi 6 dnů, dokud počáteční tlak 115 barů neklesl na 7 barů.

Environmentalisté dánské Aarhuské univerzity se tedy zcela oprávněně začali obávat důsledků rozvíření kontaminovaného sedimentu na mořský ekosystém už i tak hodně znečištěného Baltského moře. A nešlo jenom o rozšíření částeček s navázanými nebezpečnými chemikáliemi po vyšších vodních horizontech, ale také o možné důsledky rázových a silných zvukových vln. V kratší vzdálenosti ohrožují přímo podmořský život, ve větší pak sluchové orgány mořských savců – baltské populace sviňuch a tuleňů.

Vědci místo jednoznačnějšího způsobu přímého vzorkování použili na čas, námahu, technické a personální zajištění, a tedy i finance méně nákladné počítačové modelování. Ne, to není kritika, jde o velice významný výzkumný nástroj, nicméně v tomto případě několik vhodných odběrů, které by vypočtené předpoklady potvrzovaly, by jistě jen zvýšilo průkaznost závěrů studie.

Mnohem větší rizikům byly vystaveny sviňuchy obecné proplouvající explozemi zasaženou oblastí Baltského moře. Baltská populace sviňuch je navíc kriticky malá. Exemplář na obrázku to přežil v bezpečí nizozemského akvária Ecomare. Kredit: Ecomare/Salko de Wolf, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0

Výzkumníci pro vstupní údaje využili data z dlouhodobého monitorování obsahu polutantů v sedimentech mořského dna v této oblasti postižené navíc intenzivní lodní dopravou. Samozřejmě, že k sledovaným nebezpečným látkám nepatří jenom ty ze staré munice, ale i ty, jež se do prostředí dostávají průběžně. Rizikové jsou zejména sloučeniny rtuti, kadmia, olova i jiných těžkých kovů, organické polutanty, jako tributyltin (TBT – organická sloučenina cínu, která je součásti biocidních nátěrů lodí), polybromované difenylethery, nebo hexabromcyklododekan, (jedovatý zpomalovač hoření obsažený v některých plastech).

Podle 3D hydrodynamických modelů exploze, ke kterým došlo v hloubce asi 70 metrů, vyvrhly celkově asi 250 tisíc tun silně kontaminovaných sedimentů. Rázovou vlnou, i silným proudem plynu s odhadovanou počáteční rychlosti 10 cm za sekundu se rozvířily do širokého okolí horizontálním i vertikálním směrem až do výšky 40 metrů, tedy asi 30 metrů pod hladinu moře. Vodou nadlehčovány drobné částečky unikající plyn aktivně vynášel nahoru a spolu s proudy přenášel celý týden. I poté se ještě dlouho vznášely v hlubších vodních horizontech, než se opět usadily. Koncentrace nad 5,8 miligramu tohoto kontaminovaného sedimentu rozptýleného v litru vody jsou pro mořský život rizikové. Podle výpočtů byla tato hraniční hodnota překročena v oblasti destrukce potrubí Nord Stream 1 po dobu 15 dnů v hloubkách mezi 95 a 53 metrů. U plynovodu Nord Stream 2 se nadlimitní množství sedimentu v hloubce 42 až 78 a metrů udrželo až 34 dní. Sabotáž způsobila kontaminaci 11 km³ mořské vody po dobu místy až jednoho měsíce. Podle studie až tři čtvrtiny nebezpečné toxicity mělo na svědomí olovo a již zmíněný tributylin, který působí jako endokrinní disruptor, tedy narušuje hormonální systém živočichů.

Velkým, i když jen krátce dobým rizikem byly rázové vlny. Podvodní výbuch způsobí bleskové zvýšení tlaku. Rázová vlna vybuzená explozí dosahuje počáteční rychlost téměř 7 km za sekundu, což je přibližně 5násobek rychlosti zvuku, který se v prostředí moře šíří rychlostí přibližně 1, 4 km za sekundu. Výpočty odhadly vzdálenost, v níž taková šoková vlna byla pro mořské živočichy smrtelně nebezpečná na 4 km od epicentra. Ale i ve větších vzdálenostech – až do 12 km – hrozilo zejména sviňuchám trvalé poškození sluchu a až do 50 km od exploze se mohlo u nich projevit dočasné zvýšení prahové hodnoty, nad níž jsou schopny registrovat zvuk.

Video: CNN krátce po sabotáži. Video je dobrým zdrojem obrazového materiálu včetně záběrů z pokládky plynovodů

Literatura: Science of The Total Environment, Research Square (dostupný preprint článku), Nature News