Broń jądrowa nad …. Morskim Okiem

Autor: Zbigniew Jaworowski
 

Na najdalszym południu Polski, skały z trzech stron zamykają dolinę ponad granatowym jeziorem, od północy tylko zostawiając bramę dla lasu sięgającego tu swych granic. Sto wieków temu nie było tu ani lustra wody, ani drzew i traw, a całą dolinę, od ścian turni do stóp gór, wypełniał zwolna płynący lodowiec. Płynął tak przez lat sto tysięcy. Nagle pogoda się poprawiła, nadeszła obecna ciepła epoka, lód zniknął i zostawił po sobie sześćdziesięciometrowej wysokości przegrodę, morenę czołową, która zamknęła spływ wód, tworząc Morskie Oko, jedno z najpiękniejszych jezior świata. W 1908 r. na morenie postawiono schronisko. W różnych miejscach doliny lodowiec porzeźbił i wygładził skały - dobrze znają je geolodzy. Ale w samym środku granitowego kręgu, wysoko między zerwami Mięguszowieckich Turni, zachował się inny jeszcze ślad dawnych czasów, pół hektara lodu, wiszącego w stromych piargach, wprost pod Przełęczą pod Chłopkiem.
 
Morskie Oko
 
Ten mały lodowiec siedzi tam sobie od wieków nielegalnie, bo aż 300 metrów poniżej klimatycznej linii śniegu, która zgodnie z książkową wiedzą przebiega w Tatrach na wysokości 2300 - 2400 m n.p.m., czyli po samych czubkach Mięguszowieckich Szczytów. Z tego powodu przez lata całe uczeni i oblatani w piśmie taternicy nie chcieli uznać jego istnienia. Pamiętam jak w 1962 r. nieżyjący już Czesław Łapiński, wspaniały wspinacz, od końca wojny gazda schroniska przy Morskim Oku, przysięgał mi, że w latach czterdziestych lodowiec znikł zupełnie i on na własne oczy widział na jego miejscu tylko kamienie. Nawet Wielka Encyklopedia Tatrzańska z 1990 r., imponujące dzieło Zofii i Witolda Paryskich, nazywa go „efemerycznym płatem śniegu”. A tymczasem niechciany lodowiec jest tam teraz i był może od zawsze. Wygląda z dala jak biały ptak z rozłożonymi skrzydłami, który przysiadł w mrocznym cieniu wielkich ścian. Ten cień zdecydował o jego istnieniu. Słońce zagląda tam latem jedynie wcześnie rano i nie zdąża stopić mas śniegu ubitego lawinami co spadają z trzystumetrowej wysokości. Każdej zimy lawiny tworzą nową białą warstwę, oddzieloną od poprzedniej listwą ciemnego pyłu, osadzonego latem na powierzchni. W 1959 r. zliczył te roczne warstwy młody geolog Szymon Wdowiak, było ich 126. Ciężar narastających warstw prasuje śnieg, zmniejsza jego porowatość i w końcu zamienia go w lód. Śnieg staje się lodem przy gęstości 0,78 g/cm3. Gęstość warstw pod Chłopkiem dochodzi do 0,816 g/cm3. Najstarsza ma około 150 lat (część warstw znika w deszczowych latach), natomiast wiek moren tworzonych przez mini-lodowiec sięga tysięcy lat. Badania radarowe z 2003 r. wskazują, że obecny, kształt lodowca powstał po Małej Epoce Lodowej (lata 1350-1860). Natomiast stare moreny mówią, że lodowiec nad Morskim Okiem musiał być kiedyś znacznie większy i schodził kilkadziesiąt metrów niżej niż dzisiaj. Najbardziej wytopił się w czasie holoceńskiego optimum klimatycznego, cztery do sześciu tysięcy lat temu. Może nawet zniknął całkiem w owej błogosławionej epoce, cieplejszej niż współczesna, gdy rozwinęło się rolnictwo i zaczęły powstawać największe cywilizacje starożytności. Potem wrócił na swe miejsce gdy znów zrobiło się zimniej.
 
W młodych latach wiele razy przechodziłem tym lodowcem w drodze do ścian Mięguszowieckich Szczytów. Wspinając się zimą widywałem lecące z nich z hukiem lawiny śniegu. Chyba w 1953 r., stojąc na kilkucentymetrowym stopieńku ponad dwustumetrowym pionem znalazłem się w środku jednej z nich. Ocalałem dzięki małemu okapowi skały, pod którym tuliłem się do granitu, a za mną tony śniegu, kamienie i strumień wytopionej tarciem wody, pędziły w dół na lodowiec, łagodnie tylko muskając mi plecy. Ale bliżej zapoznałem się z nim dopiero latem 1961 r., gdy świat przeżywał apogeum szaleńczego wyścigu zbrojeń atomowych, na poligonach jądrowych przeprowadzono najwięcej wybuchów, wiatry roznosiły radioaktywny pył nad całym światem, skażając wszystko co żyje na lądzie i w głębi oceanu, a w kościach naszych i naszych dzieci zgromadził się radioaktywny stront-90.
 
Z pewnym zapałem zająłem się tym strontem, a także innymi radioizotopami, ponieważ kraj nasz był jednym z najbardziej narażonych na atak bronią jądrową. Niektóre manewry sił zbrojnych obu paktów, atlantyckiego i warszawskiego, wskazywały, że pierwsze odstraszające uderzenia jądrowe wcale nie muszą paść na miasta rosyjskie czy amerykańskie, lecz np. na Warszawę, Poznań i Łódź. Od r. 1958, najpierw w Instytucie Badań Jądrowych w Świerku, w Centralnym Laboratorium (CLOR) i IMGW w Warszawie i w Gdyni, w Katedrze Fizyki AGH w Krakowie, a potem w stu kilkudziesięciu placówkach nadzorowanego przez CLOR krajowego systemu monitoringu, mierzono systematycznie opad promieniotwórczy. Najwięcej radioaktywnych pyłów spadło na świat w 1963 r., w tym strontu-90 - 3 miliony curie. W owym czasie wszyscy najwięcej bali się tego strontu, który gromadząc się w kościach miał wywołać epidemię białaczek i nowotworów kości. Natomiast węgiel-14, niszcząc DNA, groził chorobami dziedzicznymi i degeneracją niezliczonych przyszłych pokoleń. Dziś wiemy, że lęki te były przesadne i nawet u potomstwa tych co przeżyli wybuchy w Hiroszimie i Nagasaki nie stwierdzono żadnych zaburzeń genetycznych, a dawka promieniowania bliska naturalnej zmniejsza częstość białaczek i innych chorób.
 
Szczególnie interesował mnie wówczas naturalny ołów-210, pochodzący z rodziny uranowej. Ołowiu tego jest pełno w powietrzu, wodzie i w naszych kościach, pochodzi bowiem z rozpadu radonu, szlachetnego gazu emitowanego do powietrza przez glebę, skały i wszystko co nas otacza. Co roku przedostaje się do atmosfery globu 600 tysięcy curie ołowiu-210 - obliczyłem to w pracy habilitacyjnej. Problem polega na tym, że ołów-210 ma wprawdzie bardzo słabe promieniowanie beta i gamma, ale w kościach ludzi rozpada się do polonu-210, który emituje cząstki alfa o wielkiej energii efektywnej (tj. uwzględniającej skutki biologiczne) wynoszącej 275 MeV (megaelektronowoltów), 250 razy większej niż energia promieniowania strontu-90.
 
W owych latach, w wodzie deszczowej i pyle zbieranym z powietrza w Świerku i Warszawie rutynowo oznaczaliśmy stront-90 i cez-137. W 1962 r., w którym przeprowadzono najwięcej prób jądrowych w atmosferze (prawie 40 proc. wszystkiego, co wystrzelano od 1945 do 1980), zaczęliśmy oznaczać także ołów-210 i zwyczajny ołów trwały. Wtedy okazało się, że każdej podwyższonej koncentracji cezu-137 w opadach i powietrzu towarzyszy zwiększona ilość radioaktywnego ołowiu-210. Włosy stanęły mi na głowie: czyżby ołów-210, setki razy groźniejszy od strontu-90 był produkowany w wybuchach jądrowych? Milczała o tym prasa naukowa.
 
Pomyślałem, że może jest to tylko przypadek, który zdarzył się 1962 r. i tylko w Warszawie i Świerku. Aby to wyjaśnić należało zbadać opady z lat 1958, 1957 i 1954, w których również prowadzano potężne eksplozje jądrowe. Okazało się jednak, że z tych lat nie zachowały się w Polsce żadne próby opadu promieniotwórczego, ani filtry powietrza ani pył zbierany w deszczomierzach i na specjalnych tacach.
Wtedy przyszło mi do głowy, że roczne warstwy lodu, które widywałem na maleńkim lodowcu nad Morskim Okiem, są naturalnym muzeum przechowującym opady atmosferyczne wraz z zawartymi w nich pyłami z dawnych lat, a wszystkie lodowce górskie i polarne są historycznymi księgami skażeń atmosfery. W Biuletynie Geologicznym UW znalazłem publikację mgr. Wdowiaka i z niej dowiedziałem się, że dolne warstwy lodu pod Przełęczą pod Chłopkiem mogą pochodzić aż z czasów napoleońskich.
 
W lipcu 1963 r. zabrałem potrzebny sprzęt i pojechałem do Morskiego Oka. Z szybu wykopanego w szczycie lodowca oraz z sufitu jaskini pod jego dnem pobrałem 12 dziesięciokilogramowych prób lodu, z których najstarsze były z lat czterdziestych. W szczelinie między cielskiem lodowca a pionową ścianą Pośredniego Mięguszowieckiego Szczytu, ze Zbigniewem Skoczylasem, moim taternickim przyjacielem, topiliśmy ten lód w stalowych naczyniach, oddzielnych dla każdej próby, a stopioną wodę wlewaliśmy do butli polietylenowych. Oznaczenie w niej zawartości cezu-137 i ołowiu-210 zajęło mi w Świerku kilka miesięcy. Gdy pod koniec listopada zebrałem wszystkie wyniki okazało się, że zawartość obu tych nuklidów była w próbach ponad dziesięciokrotnie niższa niż w opadzie zbieranym w Warszawie. Topiąc lód utraciliśmy wszystkie pyły, które osadziły się na ściankach stalowych naczyń, a do butli polietylenowych przelaliśmy tylko czystą wodę. W ten sposób odkryliśmy coś, z czym potem stykaliśmy się na 15 innych lodowcach na Spitsbergenie, w Norwegii, na Alasce, w Alpach, Himalajach, Ruwenzori w Afryce, w Andach Peruwiańskich i na Antarktydzie, które zbadaliśmy w latach 1972-1980. Był to największy, nie powtórzony dotąd, program badania skażeń lodowców przeprowadzony przez jeden instytut (Centralne Laboratorium Ochrony Radiologicznej). Wykryliśmy wtedy, że w lodzie i śniegu od 50 do 100 proc. izotopów radioaktywnych i metali ciężkich zawarte było w czarnym, tłustym lodowcowym pyle, który przywierał do wszystkich naczyń. Po tej nauczce zawsze zbieraliśmy dokładnie cały czarny osad, przylepiający się do ścian pojemników i kolumn jonitowych. Jednak inni badacze lodów zwykle nie zwracali na to uwagi i publikowali zaniżone wyniki. Na ich podstawie wyciągnęli wniosek, że poziom ołowiu we współczesnej atmosferze jest 500 razy wyższy niż w czasach przed-przemysłowych. To stało się przyczyną wprowadzenia benzyny bezołowiowej. Gdyby analizowali ten pył przekonali by się, tak jak wykryły to nasze wyprawy lodowcowe, że przed rokiem 1900 strumień ołowiu do atmosfery globu był nieco wyższy niż w XX wieku (bo dawniej większa była aktywność wulkanów), a człowiek to tego strumienia ołowiu dodaje zaledwie 7 proc.
 
Ale wtedy, w listopadzie 1963 r., byłem zrozpaczony - cała nasza praca poszła na marne. Zadzwoniłem do Cześka Łapińskiego, pytając o pogodę nad Morskim Okiem. Było już po pierwszych opadach śniegu, jednak przez dużą lornetę ciągle jeszcze widoczny był nasz wykop w szczycie lodowca. Na drugi dzień wcześnie rano wyjechałem do Morskiego Oka ze świeżo upieczonym fizykiem Jankiem Chroboczkiem, moim siostrzeńcem. Przyjechaliśmy o drugiej popołudniu i w padającym śniegu wyruszyliśmy na lodowiec. Już po ciemku doszliśmy do wykopanego w lecie szybu i w świetle latarek pobraliśmy tylko cztery próby lodu wprost do polietylenowych butli. Lód był z lat 1952, 1956, 1958 i 1959. Do schroniska wróciliśmy koło godziny czwartej rano, a wieczorem byliśmy już w Warszawie. W Świerku lód przesypałem do wielkich zlewek ze szkła pyreksowego, butle porozcinałem i z ich ścian zebrałem wszystek pył. Po odparowaniu wody, osad i pył rozpuściliśmy w kwasach. Wtedy otrzymałem następujące wyniki:
 

 
Był już początek grudnia. Szybko napisałem krótką pracę, którą „Nukleonika” zdążyła opublikować w grudniowym numerze 1963 r. Była to pierwsza na świecie publikacja na temat skażeń lodowców radioizotopami.
 
W ciągu następnych kilku lat chodziłem na lodowiec Pod Chłopkiem z fizykami i chemikami Janem Chroboczkiem, Krzysztofem Szymborskim, Aleksandrem Halpernem oraz z kilkoma innymi taternikami, pobierając próby lodu do bardziej szczegółowych badań. Najstarsze pochodziły z 1861 r. W 1966 r. w większym artykule napisałem w „Nature” o ołowiu-210 i podałem reakcję jądrową, która mogłaby prowadzić do jego produkcji w wybuchach jądrowych. Po latach wykryłem, że była to fałszywa ścieżka - producenci bomb oczywiście o tym wiedzieli, lecz siedzieli cicho. Jeden z nich był recenzentem innej mojej pracy dla „Nature’ i napisał, że nie może ani zaprzeczyć ani potwierdzić tej produkcji, gdyż cokolwiek by powiedział ujawniałby tajemnicę wojskową. Dopiero w latach osiemdziesiątych wykryłem, że radioaktywny ołów nie był wytwarzany w wybuchach jądrowych, lecz tylko przez nie rozpraszany w atmosferze. Wprowadzano go bowiem do bomb jako część składową neutronowego zapalnika.
 
Ten wątek bombowy okazał się mniej ciekawy niż metale ciężkie. W 1968 r. opublikowałem w „Nature” pierwsze na świecie wyniki oznaczeń ołowiu zwykłego w lodzie lodowcowym. W próbach z 1880 r. było go szesnaście razy mniej niż w 1966 r. Później okazało się, że był to tylko polski fenomen spowodowany autami dojeżdżającymi do Morskiego Oka i lokalnym przemysłem na Słowacji; na żadnym innym lodowcu nie zauważyliśmy wzrostu ołowiu we współczesnym lodzie. Najwyższe stężenia znaleźliśmy nie w Europie, lecz na bezludziach Afryki i w Andach. Ale wtedy pomyślałem, że podobny wzrost mógł nastąpić wśród ludności Polski, żyjącej w mniej czystych rejonach niż Morskie Oko. Najwięcej ołowiu gromadzi się w kościach. Zwróciłem się do prymasa Stefana Wyszyńskiego z prośbą o zezwolenie na zbadanie kości naszych przodków pochowanych w polskich kościołach i klasztorach. Bez żadnych trudności otrzymałem odpowiedni glejt (w latach osiemdziesiątych we Francji mniej światli trzej najwyżsi dostojnicy kościoła nie byli dla mnie tak łaskawi i w swych listach przyrównali mnie do kanibalów) i zebrałem kości ludzi żyjących w Polsce w ciągu ubiegłych 1800 lat. Najstarsze należały do kilkunastu mieszkańców jaskini w Kroczycach koło Zawiercia - znalazłem w nich 2 mikrogramy (µg) ołowiu na gram kości. W klasztorze benedyktyńskim w Tyńcu, opat, który żył w X wieku, miał w kościach ołowiu 92 µg/g, a mnich z XIII wieku 318 µg/g. Aż do 1838 r. ludzie chowani w Krakowie w Kościele Mariackim, klasztorze Reformatów i w klasztorze kamedułów na Bielanach mieli w kościach zawartość ołowiu sięgającą do ponad 100 µg/g. Dopiero w XX wieku poziom ołowiu u ludności Polski zbliżył się ponownie do poziomu prehistorycznego, sięgając średnio około 4 µg/g. Dawni ludzie ciężko skażali się dawniej ołowiem przez brak higieny odżywiania - jedli z naczyń cynowych, które zawierały do 20 proc. ołowiu. Współczesny przemysł uwolnił nas od tej plagi. Podobne stężenia ołowiu znalazłem we Francji (ominąłem jakoś kościelnych dostojników) w kościach z ubiegłych 5000 lat. Polskie wyniki opublikowałem w 1998 r. w „Nature”. Była to pierwsza praca przedstawiająca historyczne zmiany skażenia ołowiem ludzkich kości. W moje ślady, w latach siedemdziesiątych i następnych poszli inni badacze w wielu krajach, uzyskując podobne wyniki.
 
Wszystko zaczęło się na mini-lodowcu w Tatrach, który podobno nie istnieje.
 
Autor artykułu jest lekarzem, profesorem w dziedzinie higieny radiacyjnej i ochrony środowiska, autorem wielu publikacji drukowanych w kraju i zagranicą, pracuje w Centralnym Laboratorium Ochrony Radiologicznej, jest reprezentantem Polski w Komitecie Naukowym Narodów Zjednoczonych ds. Skutków Promieniowania Atomowego; stałym współpracownikiem naszego czasopisma.
 

Res Humana nr 4-5/2004, s. 21-24