Eesti Looduse fotovõistlus
04/2003



   Eesti Looduse
   viktoriin


   Eesti Looduse
   fotovõistlus 2012




   AIANDUS.EE

Eesti Loodus
artiklid EL 04/2003
Kas elaksime üle tuumaöö ja tuumatalve?

Inimkond rakendab üha efektiivsemaid tehnoloogiaid ja paiskab turule aina rohkem kaupa, kuid see ei tähenda sugugi jõukamat ja paremat elu. Üha kiireneva tehnoloogia- ja inimarengu tõttu on Maa jäätmetesse uppumas ja inimeste elukeskkonna kvaliteet halveneb järjest. Suur osa inimkonna ajupotentsiaalist kulub aga hoopis sõjatehnoloogiate väljamõtlemisele. Kõige ohtlikum neist on tuumatehnoloogia.

Kahekümnenda sajandi teisel poolel ohustas inimkonda eelkõige kahe suurriigi vahelise tuumasõja võimalus. Praegu on see oht õnneks tunduvalt vähenenud. Nõukogude Liit on lakanud olemast ja tema tuumarelvavarude pärijal Venemaal oma majandusega muresid küllaga. Maailmavallutusambitsioonidega poliitilised jõud on vähemalt praegu seal pigem kõrvalise tähtsusega.

Ainsal superriigil Ameerika Ühendriikidel üksinda pole põhjust üleilmse ulatusega tuumasõda alustada. Hoolimata tuumarelvastuse vähendamise kokkulepetest ei ole pommid siiski maailmast kadunud ja vähemalt teoreetiliselt on võimalik, et neid kasutatakse. Ülemaailmne tuumakokkupõrge ei ole lähiajal siiski tõenäoline. Pigem on karta, et pommi paneb plahvatama mõni diktatuurirežiim või rahvusvaheline terroristide organisatsioon.

Teadlaste roll on tuumasõja ettevalmistustöödes olnud mitmetahuline. Nemad ju oma uudishimust pommi välja mõtlesidki. Samas on teadlaste argumentidel ka kõige suurem kaal pommide arvu piiramise kokkulepete põhjendamisel. Ligikaudu kakskümmend aastat tagasi analüüsisid Ameerika Ühendriikide ja tollase Nõukogude Liidu teadlased ühisel nõul üksikasjalikult tuumasõja võimalikke tagajärgi. Sel teemal peeti mitu suurt teaduslikku nõupidamist, mille materjale avaldati mahukates köidetes. Tuumakonflikti võimalikkus oli sel ajal ikka veel suur.

Mõni aeg varem, kui oht oli veelgi suurem, piirdus selle teadvustamine vähemasti meie jaoks üpris tüütute tsiviilkaitseõppustega. Mängisime kõik mängu, kuidas evakueeruda ning endalt radioaktiivset tolmu maha pühkida ja kuidas mujalt evakueerituid vastu võtta. Teaduslikke analüüse selle kohta, mida tuumaplahvatused meile päriselt tähendaksid, siis avalikkusele ei tutvustatud. Küllap ei kuulunud ka selliste probleemide uurimine heaks kiidetud ja heldelt rahastatud tööde hulka.

Kuidas pommitada ja pommi avastada? Tuumasõda kavandades, nagu ka tavarelvadega peetavat sõda planeerides peavad sõtta astuvate riikide kindralstaabid lahendama kindla suunitlusega optimeerimisülesande. Eesmärk on leida variandid, kuidas vähima pommikuluga tekitada vastasele suurt kahju kui võimalik. Mitte sellepärast, et pommidest oleks puudus või oleks kahju neid ära kulutada. Pomme jagub juhtivatel tuumariikidel mitme tuumasõja jaoks. Esmane tuumalöök peab olema tõhus seetõttu, et vastane ei suudaks samaväärset vastulööki anda.

USA ja Nõukogude Liidu vahelise külma sõja ajal olid kõik maismaal asuvad rakettide stardiplatsid, suuremad transpordisõlmed, tähtsamad linnad, tuuma- ja muud elektrijaamad hoolikalt sihikule võetud. Eestis oleks löök tõenäoliselt tabanud Narva külje all asuvaid soojuselektrijaamu. Vastasele täpselt teadmata olid üksnes allveelaevadel paiknevad tuumapeadega raketid, mis ookeani veepinna all oma tundi ootasid. Enamiku asjatundjate hinnangul oleks kahe suurvõimu vahelise tuumasõja korral vabanenud 6000–15 000 miljoni tonni trotüüli plahvatusega võrdväärne energiahulk. Tuumaplahvatused toimunuks seejuures valdavalt atmosfääris: osalt suurema purustusjõu saavutamiseks, osalt aga vastase vastumeetmete tõttu. Kaheksakümnendatel olid rakettide avastamise operatiivsüsteemid juba töös ja osa tuumapäid kandvatest vaenlase rakettidest oleks enne sihtmärgini jõudmist teise raketiga pihta saanud.

Satelliitidele paigutatud vastase rakettide avastamise süsteemi tööpõhimõtted olid Nõukogude Liidus salastatud ja süsteemi väljaarendamise tegelik seis oli eriti suure saladuskatte all. Samal ajal võis mitmest inglise keelest vene keelde tõlgitud teadusteosest süsteemi põhimõtted üldjoontes teada saada. Helendavat objekti, nagu raketi mootorist väljapaiskuv tuleleek, õnnestub avastada seda usaldusväärsemalt, mida tumedam on taust. Raketid võivad startida nii öösel kui ka päeval. Päeval on taust tume üksnes siis, kui miski atmosfääris maapinnalt ja pilvedelt peegelduva kiirguse ära neelab.

Nagu hästi teada, paikneb enamik veeaurust atmosfääri alumistes kihtides. Veeauru neeldumiskoefitsient sõltub kiirguse lainepikkusest ning sisaldab lähisinfrapunakiirguses, vahemikus 1–4 mikromeetrit õige mitmeid eri tugevusega neeldumisribasid. Vahemik 2,5–3 mikromeetri vahel on peaaegu läbipaistmatu ja seega osutub seal ka muidu väga hele maapind täiesti tumedaks. Näiteks päikesekiirtest valgustatud kõrged lumised mäed, mis on veeauru põhimassist kõrgemal, jäävad heledaks ja neid võiks teatud juhtudel vaenlase raketiks pidada. Mõistagi on süsteemi loojad ka selliste võimalustega arvestanud, aga vaevalt nad kõiki looduses esinevaid ebatavalisi olukordi on osanud ette näha. Juba startinud tuumapeaga raketi finišini jääb aega vaid paarkümmend minutit või veelgi vähem. Valehäire võib sellistes oludes kergesti kaasa tuua saatuslikud tagajärjed.


Tuumakatsetusi saatis hoolimatus ja teadmatus. Tuumasõja ohtudest kirjutades väärib meenutamist 1963. aasta, mil sõlmiti rahvusvaheline kokkulepe tuumakatsetuste keelamise kohta atmosfääris. Esimeste tuumapommide eufoorias ei mõeldud kuigi palju plahvatuste hilisematele tagajärgedele. Nõukogude Liidus jäeti elanikud koguni sihilikult radioaktiivsuse tsooni, et pärast uurida, mis neist saab.

Tuumaplahvatusi pandi toime isegi stratosfääris. Atmosfääri alumise kihi troposfääri ja selle kohal paikneva külma stratosfääri õhuvahetusest oli teada, et õhk pääseb alt üles ainult troopikas, kus sellele aitavad kaasa eriliselt võimsad äikesepilved. Pärast pikemaajalist stratosfääris ringlemist pidi õhk alla tagasi pääsema talvel polaarjoone taga või päris pooluse lähistel. Seega pidid ka tuumaplahvatuse ohtlikud radioaktiivsed saadused troposfääri uuesti sisenema asustamata või väga hõredalt asustatud alade kohal. Tegelik olukord ei klappinud selle näivalt loogilise skeemiga. Radioaktiivsed ained pääsesid märkimisväärsetes kogustes troposfääri ka asustatud kesklaiuste kohal. Atmosfäärifüüsika probleemide lahendamisele tuli see asjaolu muidugi kasuks, mitte aga elanikele. Siiani üritatakse kokku arvutada nende ammuste tuumakatsetuste ohvreid.


Mis järgneb tuumalöögile? Tuumalöögi tagajärjed jagunevad vahetuteks, mille saavutamiseks löök õigupoolest ette võetaksegi, ning kaudseteks, mis paratamatult hiljem järgnevad. Tuumalöögi kaudsed tagajärjed on ühtviisi hävitavad nii löögi saajale kui ka andjale. Paadunud sõjardid ei armastanud hilisemate tagajärgede üle arutleda ja keelasid selle ka teistel ära. Otsesed tagajärjed on kujuteldamatu ulatusega purustused, arvukad inimohvrid, kaos ja häving.

Tuumapommi plahvatuse korral lisanduvad mehaanilistele purustustele arvukad tulekahjud ja atmosfäär saastub seninähtamatus ulatuses põlemisel eralduvate gaaside ja tahmaga. Põleksid metsad ning kõik muu põlemiskõlblik materjal. Tahma ja tolmu juurdevool atmosfääri kestaks mitu nädalat.

Samal ajal süveneks ka atmosfääri ja pinnase radioaktiivne saastumine, mille ulatus ületaks palju kordi Tšernobõli katastroofi oma. Tuumasõja käigus saastuks kogu põhjapoolkera radioaktiivsete isotoopidega. Saastumise peamised põhjustajad oleksid pommidega pihta saanud tuumaelektrijaamad ja tuumakütusehoidlad, kus pika poolestusajaga isotoobid on kogunenud. Üsna korraga toimuks õige mitu Tšernobõli katastroofi ulatusega sündmust. Otsesed tuumaplahvatused annaksid radioaktiivsesse saastesse väiksema panuse ja selles oleks lühikese poolestusajaga isotoopide panus suurem, seega ka saastest taastumise aeg lühem. Saastenivoo kujuneks üsna suurtel maa-aladel Tšernobõli saastatud alade omast isegi kümmekond korda kõrgemaks. Inimasustusele ega paljudele teistele liikidele ei jääks neis tingimustes jätkusuutliku kestmise perspektiivi. Planeet Maa tervikuna ei muutuks kindlasti elutuks, kuid säilinud liikide geneetilised mutatsioonid looksid meie praeguste arusaamade jaoks üpris värdjalikud kooslused. Väga raske on tõepäraselt ennustada, millisteks need ökosüsteemid kujuneksid.

Tuumasõja järelmõjud mõjutaksid ka stratosfääri osoonikihti, mis kaitseb meid eluskudedele hävitavalt mõjuva lühilainelise kiirguse eest. Kaheksakümnendate aastate algul tehtud analüüsides põhjal on jõutud järeldusele, et osoonikihi efektiivne paksus väheneks tuumasõja tagajärjel 30–70% võrra. Eelmise sajandi viiekümnendate aastate lõpus täheldati Arktika kohal kevadist osoonikihi hõrenemist, mis oli üsna sage üheksakümnendatel. See oli tingitud osooni katalüütilisest lagunemisest, nagu see äärmuslikumal kujul toimub Antarktika osooniaugus. Kuna praeguste peasüüdlaste – kloori ja broomi kontsentratsioonid ei küündinud veel oluliselt üle loodusliku taseme, siis olid selleaegses osoonikihi hõrenemises süüdi lämmastikoksiidid, kurikuulsad ühendid NOx. Siis seda muidugi ei teatud, kuna vastavad keemilised reaktsioonid selgitas alles 1970. aastal välja hilisem Nobeli laureaat Paul Crutzen.

Tähtsad teadustulemused, mis aitavad osoonikihi käitumist ja dünaamikat mõista, on saadud pärast 1987. aastat, mil suudeti lahti mõtestada Antarktika osooniaugu tekkemehhanism. Ultraviolettkiirguse levi ja neeldumist tahmases atmosfääris ei osata senini päris hästi kvantitatiivselt hinnata ka tavaliste kontsentratsioonide korral, rääkimata siis erakordselt arvukate ja ulatuslike tulekahjude puhul. Ka ultraviolettkiirgust nõrgendav stratosfääri osoonikiht ei mõjuta sellisel juhul maapealset elu kuigi palju, sest tahmases atmosfääris neeldub see kiirgus nagunii enne, kui jõuab maapinnani.


Tuumaöö ja tuumatalv. Tuumasõja peamised kaudsed tagajärjed on tuumaöö ja tuumatalv. Tuumaplahvatuste lööklainetega atmosfääri paisatud tolm ja arvukatel põlengutel sinna võimsalt kerkiv tahm kahandaksid atmosfääri läbipaistvust kohati kuni tuhandikuni tavapärasest. Päeval läheks niisama pimedaks kui öösel – siit nimetus tuumaöö. Läbipaistmatust põhjustab peamiselt tulekahjude suits, mis neelab väga tugevalt päikesekiirgust.

Kogu maakera hakkaks aerosoolirikka atmosfääri tõttu pealelangevat päikesekiirgust senisest hoopis enam tagasi peegeldama. Ka atmosfääri jõudnud kiirgus pääseks raskemini maapinnani. Gaasidest õhus tekkivate tahke aine kübemete, tahma ja tolmu suur kontsentratsioon atmosfääris püsiks seal nädalaid ja kuid, muutes põhjalikult kogu Maa kiirgusbilanssi. Sellest järelmõjust ei jääks puutumata ka vahetutest tuumalöökidest eemale jäänud piirkonnad. Kuna maapinna ja maalähedase õhukihi energiavarustus käib kiirguse kaudu, siis järgneks pimedusele peatselt ka külm – nn. tuumatalv.


Tuumatalvest tuumanälga. Edasi on lihtne järeldada, et tuumaööle ja -talvele järgneks tuumanälg. Maiste ökosüsteemide toitumisahelad lähtuvad fotosünteesi teel toodetud taimsest biomassist. Kui fotosünteetiliselt aktiivne kiirgus enam peaaegu üldse atmosfäärist läbi ei pääse, siis taimne bioproduktsioon kas lakkab või jätkub väga vähesel määral. Üsna tõenäoliselt hävib tuumaöö tõttu ookeanides enamik fütoplanktonist ja nii surevad nälja kätte ka sellest toituvad loomsed organismid. Maismaataimedest hävib märgatav osa lihtsalt külmumise tõttu. Õrnad troopilised taimed hävivad juba siis, kui temperatuur on veel mõni kraad üle nulli.

Parasvöötmes ja polaarlaiustel olenevad taimeliikide ellujäämise võimalused olulisel määral sellest, millisel aastaajal tuumaöö ja tuumatalv saabuvad. Taimede kasvufaasis mõjub see kindlasti rängemini kui puhkefaasis. Pealegi ei tea me täpselt, kui külmaks ja pimedaks ikkagi läheb. Sellises ebatavalises olukorras käitub atmosfäär ka muudes aspektides tavatult ja valib endale ilmselt mingi uue, äärmuslikele oludele sobiva dünaamilise režiimi. Keeruliste isereguleeruvate süsteemide režiimimuutused ei ole senise seisundi põhjal ennustatavad. Kahekümne aastaga on atmosfääri ja kliimat käsitlevad teadusharud oluliselt edasi arenenud. Sellepärast tunduvad nii mõnedki tuumakatastroofi tagajärgede kohta käivad järeldused tänapäeval natuke naiivsena. Ka ei ole maakera senisest ajaloost teada üleilmse ulatusega tulekahjude jälgi.

Kui tuumatalv saabub põhjapoolkeral enam-vähem samal ajal kui tavaline talv, siis on taimed juba puhkefaasis ning suur osa tundra- ja boreaalsete metsade taimestikust elaks selle tõenäoliselt üle. Mõnele liigile ei tee erilist kahju isegi 50–70-kraadine kestev külm. Mida külmaõrnemad liigid, seda vähem on neil võimalusi tuumatalv üle elada. Hoopis rohkem liike hävib siis, kui tuumatalv saabub kevadel või suvel. Kahjustuste ulatus sõltub esmajoones sellest, kui madalale ja kui kauaks temperatuur langeb. Veetaimedest peetakse kõige vastupidavamateks sinivetikaid, mis on ühed vanimad organismid Maal ja on äärmuslike oludega varemgi kokku puutunud. Mõnda liiki ei tapa isegi vedela lämmastiku temperatuur –196 oC. Maismaataimedest on peaaegu niisama vastupidavad mõned samblikuliigid. Ka osa samblaid kannatab temperatuure kuni –80 oC. Kultuurtaimed on palju külmaõrnemad. Põllumajandus ja aiandus saaksid peaaegu kindlalt surmahoobi. Inimesi ja kariloomi ähvardaks ülemaailmne nälg.


Elu pärast tuumasõda. Kindel on, et lihtinimestel pärast tuumasõda elu ei oleks, vähemalt suuremal osal põhjapoolkerast, kuna tuumasõjas potentsiaalselt osalevad riigid paiknevad nimelt põhjapoolkeral. Külm, nälg ja ioniseeriv kiirgus tapaksid meid nagu katk keskajal. Lõunapoolkera jääks ilmselt tuumalöökidest puutumata ning sealsetel asukatel läheks märksa paremini ja nende elukeskkond võiks jääda isegi talutavale tasemele.

Sõjakaid liidreid iseloomustab eriline kirg sügaval maa all peituvate punkrite vastu. Eks Nõukogude Liidu suurlinnadesse rajatud metroodki olnud peale transporditeenuste osutamise mõeldud vajaduse korral ka punkri rolli täitma. Punkrimajanduses eristusid tavainimestele mõeldud ja kõige võrdsemate jaoks rajatud varjupaigad. Pole teada, mil moel oleks kavatsetud punkrite varal ellu viia Noa laeva ideed looduslike ja aretatud liikide päästmise kohta. Muidugi on superpunkrite projektid ülimalt salastatud ja raske on ära arvata, millise tasemeni olid autonoomse elutalitluse süsteemid eliidile mõeldud punkrites arendatud. Kestvate kosmoselendude tarvis on selliste probleemidega ju tegeletud küll. Otsese tuumalöögi ja veel õige mitu kuud elaksid vähesed kõige võrdsemad maa-alustes punkrites kindlasti üle.

Ka mingi osa suurlinnade elanikke elaks otsese tuumalöögi küll üle, aga edaspidi sureksid nad tõenäoliselt nälga. Neil vähestel, kes oma seisundi tõttu pääseksid esialgu näljast, oleks ilma tsivilisatsiooni hüvedeta hiljem kõledal, saastatud ja paljaks põlenud maastikul ikkagi raske iseseisvalt toime tulla.



Kalju Eerme (1938) on keskkonnafüüsik, töötab Tartu observatooriumi atmosfäärifüüsika vanemteadurina.



Kalju Eerme
28/11/2012
26/11/2012
05/10/2012
09/07/2012
26/06/2012
26/06/2012
22/05/2012

Loe Uudistajat
E-posti aadress:
Liitun:Lahkun: 
Serverit teenindab EENet