Tomasz Rożek: Co Pana zdaniem mogło stać się w Odrze?

Marcin Stokowski: Według mnie potencjalny scenariusz to intensywny zakwit fitoplanktonu, który spowodował produkcję tlenu, ale również duże zużycie dwutlenku węgla. Mniejsza ilość dwutlenku węgla była przyczyną zmiany pH na mocno zasadowy, a takie pH jest bardzo szkodliwe dla ryb. Na dodatek w takim stężeniu wzrasta toksyczność amoniaku. Materia organiczna w procesie rozkładu zużyła początkowo wyprodukowany tlen, co mogło spowodować przyduchę.

Ale przyduchy nie obserwujemy. Obserwujemy natomiast bardzo duży wzrost stężenia tlenu.

Dane, którymi dysponujemy, to najpewniej wynik pomiaru stężenia tlenu, ale tylko w warstwie przypowierzchniowej. Nie znam liczb, które mogą dotyczyć głębszych warstw wody w rzece. Przyducha występuje najczęściej przy samym dnie. Z kolei przy powierzchni jest wymiana gazowa z atmosferą i ciągła produkcja tlenu przez fitoplankton.

Ludzie, którzy na początku wyławiali śnięte ryby, mówili, że gumowe rękawiczki, które mieli na dłoniach, topiły się, a skóra, która miała bezpośredni kontakt z wodą, była podrażniona czy oparzona.

Wymagałoby to potwierdzenia. Topienie się rękawiczek jest raczej wątpliwe, ale przy pH 9, a takie właśnie pH rejestrowano, skóra rzeczywiście może zostać podrażniona.

Czy naturalny proces, o którym Pan opowiada, jest w stanie tak bardzo podnieść pH wody?

To możliwe. Przy intensywnych rozkwitach fitoplanktonu obserwuje się pH 10, a nawet 11. To są wartości ekstremalne, natomiast 9,1 jest jak najbardziej realne. W Odrze typowy zakres pH waha się od 7,6 do 8,6, więc 9,1 jest wysokim odczytem. W takich warunkach wiele gatunków ryb nie jest w stanie przetrwać. Wysokie pH oddziałuje na skórę ryb, ale również utrudnia im usuwanie amoniaku z krwiobiegu, co może prowadzić do uszkodzenia skrzeli.

Wspomniał Pan o fitoplanktonie. Chodzi o glony, które normalnie żyją w tej rzece?

Tak, ale one w pewnych warunkach bardzo gwałtownie zaczynają się namnażać i wtedy mówi się o tzw. szkodliwym zakwicie glonów.

Co musi się stać, by doszło do takiego gwałtownego zakwitu?

Wysoka temperatura, duża ekspozycja na światło słoneczne i dostęp do substancji biogenicznych, takich jak dwutlenek węgla, ale też azot, fosfor i inne makroelementy. Takie warunki występowały w południowym rejonie Odry. Gdy dodamy do tego stosunkowo niski poziom wody, który spowodował niższą niż zwykle turbulencję, mamy wszystko, co jest potrzebne do gwałtownego zakwitu glonów.

Czy tego typu zdarzenie miało już miejsce w przeszłości?

Takie sytuacje występowały w różnych miejscach na świecie. Na przykład w amerykańskich rzekach masowo wymierały łososie i miało to ścisły związek z temperaturą. Takie szkodliwe rozkwity fitoplanktonu wystąpiły również w 2011 roku, w jeziorach w stanie Ohio, gdzie ustalono, że przyducha i masowe śnięcia ryb były konsekwencją właśnie bardzo intensywnych zakwitów fitoplanktonu.

Czy to, o czym Pan mówi, wyklucza chemiczne zatrucie rzeki?

To nie są historie wykluczające się. Ścieki często zawierają substancje, które przyspieszają wzrost fitoplanktonu. Odra ma obecnie bardzo niski stan, a to pogarsza sytuację, bo zrzucane regularnie ścieki nie są tak dobrze rozcieńczane.

Czy w hipotezie, o której rozmawiamy, czyli że katastrofa miała źródła naturalne, są jakieś słabe punkty, czy wszystko układa się w całość?

Jest jedna zastanawiająca sprawa, która nie pasuje do tego obrazu. A mianowicie nagły wzrost zasolenia rzeki. Tego nie potrafię wytłumaczyć procesami naturalnymi. Współczynnik zasolenia Odry normalnie waha się od 0,3 do 0,6 gramów soli na 1000 gramów wody. Ale w stacji pomiarowej we Frankfurcie odnotowano w pewnym momencie wynik 1,2. To duża, bo ponaddwukrotna zmiana. Dla porównania – woda w Bałtyku ma zasolenie 7. Wciąż nie ma danych o tym, jakie sole ten wzrost spowodowały, ale dzisiaj wydaje się, że to nie zasolenie było powodem śmierci tylu ryb. Jedyną przyczyną, która przychodzi mi do głowy, są naturalne zjawiska, jak gwałtowny zakwit glonów, na które nałożył się zrzut słonej wody z którejś z kopalń albo z zakładu. Gdyby jednak okazało się, że śnięte ryby i inne organizmy były stenohaliczne, czyli takie, które nie lubią zmian zasolenia, byłby to nowy trop w sprawie.

Czy po tylu tygodniach jesteśmy dzisiaj w stanie stwierdzić z całą pewnością, co było tym głównym czynnikiem powodującym katastrofę?

W mojej opinii nie możemy jeszcze z całą pewnością tego stwierdzić. Przypuszczalnie był to zespół czynników, jak zazwyczaj bywa przy katastrofach. Na pewno korzystne byłoby posiadanie większej ilości danych monitoringowych. Czas gra na naszą niekorzyść, bo w bardzo rozcieńczonej wodzie trudno będzie zidentyfikować sole, które spowodowały wzrost zasolenia, a to może utrudnić albo wręcz uniemożliwić znalezienie ich źródła.

Czy w przyszłości można się przed takimi sytuacjami obronić?

Żeby móc przeciwdziałać jakiemuś zjawisku, trzeba najpierw poznać jego przyczynę, a do tego konieczne jest prowadzenie regularnych, bardzo dokładnych pomiarów. Takie są prowadzone po stronie niemieckiej, po stronie polskiej też, ale te dane są trudno dostępne.

No dobrze, ale nawet gdybyśmy wiedzieli, że tlenu jest coraz więcej, że zmienia się pH, że temperatura wody rośnie itd., co moglibyśmy zrobić?

Na wysoką temperaturę i na niski stan wody nic nie poradzimy. Takie sytuacje będą się niestety pojawiały coraz częściej z powodu zmian klimatu. Musimy dbać, by do rzeki nie wlewano zanieczyszczeń, bo one – oprócz tego, że trują na co dzień – przyspieszają rozwój wypadków, gdy dochodzi do zbiegu niekorzystnych okoliczności. Przypuszczalnie użycie nowoczesnych metod monitoringu z zastosowaniem sztucznej inteligencji mogłoby umożliwić lepsze przewidywanie takich wydarzeń w przyszłości.

A co Pana łączy z Odrą?

Z Odrą łączy mnie czas doktoratu. W 2016 roku prowadziłem badania nad zmiennością i charakterystyką właściwości kwasowo-zasadowych wody w strefie mieszania wód rzecznych Odry z Morzem Bałtyckim. •

Marcin Stokowski

jest pracownikiem naukowym w Instytucie Oceanologii Polskiej Akademii Nauk w Sopocie.