De volgende escalatie in Oekraïne lijken chemische wapens. Omdat het verbod op sarin en dergelijke steeds moeilijker implementeerbaar blijkt, vrezen experts een toename van chemische oorlogsvoering.
Beeld: Vernietigde huizen in Marioepol. Volgens een Oekraïense legereenheid heeft Rusland in die stad ook chemische wapens ingezet.
In Oekraïne lijkt er een nieuwe escalatie aan de gang. Rusland heeft mogelijk chemische wapens gebruikt in Marioepol, meldden Oekraïense troepen. Ook andere staten nemen het gevaar serieus. De Japanse minister van Defensie Nobuo Kishi zei op 19 april dat Japan gasmaskers en beschermende kleding tegen chemische wapens zou leveren aan Oekraïne, als reactie op een verzoek van de Oekraïense regering. Komt de gasoorlog terug naar Europa?
Eigenlijk zouden er helemaal geen chemische wapens meer mogen zijn. Dat was althans het doel van het Verdrag Chemische wapens (CWC). Dat trad 25 jaar geleden, op 29 april 1997, in werking en verbood de ontwikkeling, de productie, het bezit en het gebruik van chemische wapens. Tot dusver hebben 193 staten het verdrag ondertekend, waaronder Rusland en Oekraïne. In de afgelopen tien jaar zijn er echter verschillende incidenten geweest met chemische oorlogsmiddelen. In de Syrische burgeroorlog sinds heeft de regering vermoedelijk het zenuwgas sarin gebruikt. Chemische wapens zouden ook zijn gebruikt in Oekraïne in 2014, tijdens de strijd om de luchthaven van Donetsk.
Er waren ook aanvallen met zenuwgas: In 2017 werd Kim Jong-nam, de halfbroer van de Koreaanse heerser Kim Jong-un, in Maleisië gedood met het zenuwgas VX. De voormalige dubbelspion Sergej Skripal en zijn dochter Joelia werden in 2018 vergiftigd, en de Poetin-criticus Alexei Nawalny in 2020, allen met het zenuwgas Novichok en waarschijnlijk door Russische agenten.
"Dat niemand ter verantwoording wordt geroepen voor deze incidenten, erodeert en verzwakt de internationale normen tegen chemische wapens", schreef Tuan H. Nguyen van Lawrence Livermore National Laboratory's Center for Global Security Research in een commentaar in Science. Deskundigen vrezen dat het verbod zijn kracht zal verliezen – en chemische strijdmiddelen zullen terugkeren op de slagvelden.
Wat zijn chemische wapens?
Chemische wapens vallen ruwweg in vier categorieën uiteen: De eerste bestaat uit de beruchte zenuwgassen, die de overdracht van prikkels in het zenuwstelsel verhinderen. Vervolgens zijn er de mosterdgassen, die weefsels van bijvoorbeeld de luchtwegen aantasten. De juridische status van deze "klassieke" chemische wapens is duidelijk: volgens het CWC mag geen enkel land ze vervaardigen, bezitten of gebruiken.
Er zijn ook irriterende stoffen, zoals traangas. De productie en het bezit ervan is niet verboden door de staten. Volgens het Verdrag Chemische Wapens mogen ze niet worden gebruikt tegen vijandelijke soldaten, maar wel tegen de eigen bevolking. In 1915 was het Duitse Rijk de eerste die dit soort chemische wapens gebruikte, hoewel het experiment mislukte.
De laatste categorie chemische strijdmiddelen is ook de moeilijkst beheersbare. Zeer giftige industriële chemicaliën die in grote hoeveelheden voor civiele toepassingen worden geproduceerd, kunnen als chemische wapens worden ingezet. In feite waren de eerste chemische wapens die op grote schaal werden gebruikt industriële chemicaliën, namelijk chloor en fosgeen. Hiermee probeerden de strijdende partijen in de Eerste Wereldoorlog de zwaar versterkte loopgravenstelsels aan het Westelijk Front uit te roken.
Dat is niet gelukt, maar de beelden van de verschrikkelijke gevolgen van de gasaanvallen veroorzaakten wel afgrijzen over de hele wereld. Onder de indruk van de gasaanvallen in de Eerste Wereldoorlog ondertekenden 36 landen in 1925 het Protocol van Genève inzake het verbod op chemische en biologische wapens. Sindsdien geldt internationaal een soort taboe op chemische wapens – dat echter keer op keer verbroken werd. Zo heeft het Iraakse leger tussen 1980 en 1988 meer dan 300 keer chemische wapens gebruikt tegen Iran, onder andere zenuwgas.
Hoe werken chemische wapens?
Terwijl stoffen als chloor of fosgeen de luchtwegen rechtstreeks aantasten en longoedeem kunnen veroorzaken door weefsel te beschadigen, verstoren de veel giftigere zenuwgassen de transmissie van signalen tussen zenuwcellen. De meeste van deze stoffen, zoals sarin, VX of de Novichok, zijn fosforverbindingen. Zij remmen het enzym acetylcholinesterase, dat de signaalstof acetylcholine afbreekt.
Wanneer dat enzym niet meer werkt, hoopt acetylcholine zich op bij de synapsen, zodat de zenuwen permanent geprikkeld blijven. Hierdoor blijven de spieren gespannen, wat kan leiden tot ademhalingsverlamming of hartstilstand. In tegenstelling tot chloor en fosgeen worden deze stoffen ook via de huid opgenomen.
Mosterdgas verwijst naar een klasse van stoffen – meestal vloeistoffen – die het genetisch materiaal aantasten. Zij vormen zeer reactieve tussenproducten die zich chemisch aan DNA binden. De cellen sterven af en de aangetaste weefsels vormen blaren, vergelijkbaar met brandwonden.
Naast de acute gevolgen van vergiftiging veroorzaken chemische wapens ernstige beschadigingen op lange termijn. Wie gassen als chloor of fosgeen inademt, kan levenslang longschade oplopen; een groot deel van de getroffenen herstelt echter. Mosterdgas daarentegen beschadigt het genetisch materiaal en bevordert kanker, vooral in de luchtwegen. Bovendien treden er veranderingen op in de huidpigmenten die typisch zijn voor DNA-beschadiging.
Zeer giftig, maar niet erg effectief
Zenuwgiften veroorzaken neuromusculaire en psychomotorische stoornissen, geheugenproblemen, gedragsveranderingen en een neiging tot toevallen bij mens en dier, die minstens een jaar aanhouden. Er bestaan echter nauwelijks moderne langetermijnstudies over de effecten van chemische wapens, omdat de stoffen zeer zelden op het slagveld werden gebruikt. In plaats daarvan valt men bijvoorbeeld terug op gegevens van industriële ongevallen met soortgelijke stoffen of, in het geval van zenuwgassen, op vergiftigingen met vergelijkbare pesticiden.
‘Het is veel gemakkelijker om je te beschermen tegen chemische wapens dan tegen dezelfde hoeveelheid explosieven’
Chemische stoffen zijn als wapen echter lang niet zo doeltreffend als de verwoestende gevolgen van vergiftiging doen vermoeden. In de Eerste Wereldoorlog bleek chemische oorlogsvoering van vrijwel geen militaire betekenis. Slechts ongeveer één procent van de gesneuvelden stierf aan chemische wapens. Een van de redenen hiervoor is dat de oorlogvoerende staten vrij snel doeltreffende tegenmaatregelen ontwikkelden, zoals gasmaskers, die de gevolgen van de aanvallen verminderden.
Om die reden wordt niet verwacht dat chemische wapens een belangrijke militaire rol zullen spelen in de oorlog in Oekraïne, zeggen deskundigen van de NBC-verdedigingsmacht van de Duitse Bundeswehr, die anoniem willen blijven. In een strijd tussen beroepslegers, zoals thans in Oekraïne het geval is, wordt het militaire nut van chemische strijdmiddelen eerder gering geacht. Beschermende uitrusting zoals gasmaskers, maar ook gepantserde opsporingsvoertuigen behoren immers tot het standaardrepertoire van moderne legers. De meeste soorten gepantserde voertuigen zijn sowieso beschermd tegen chemische strijdmiddelen.
Tegen een modern, goed getraind leger zijn conventionele wapens dus vele malen effectiever, legt historicus Bret C. Devereaux van de Universiteit van North Carolina uit. ‘Het is veel gemakkelijker om je te beschermen tegen chemische wapens dan tegen dezelfde hoeveelheid explosieven’, schrijft hij in zijn blog. Dit is vermoedelijk ook de reden waarom op de slagvelden van de Tweede Wereldoorlog vrijwel geen chemische wapens werden gebruikt – hoewel alle oorlogvoerende partijen tienduizenden tonnen chemische stoffen in voorraad hadden.
Gebruik in grote hoeveelheden is onwaarschijnlijk
Bovendien zijn chemische wapens ongeschikt voor de eisen van de huidige, zeer mobiele oorlogsvoering. Chemische stoffen werken relatief langzaam en beperken ook de eigen beweging, zodat zij snelle tactische manoeuvres bemoeilijken. ‘Dit probleem was al duidelijk in de Eerste Wereldoorlog,’ legt Devereaux uit. ‘Zelfs als je chemische aanval door het vijandelijke front breekt, zijn de resten van de aanval een obstakel voor jezelf.’
Niet te vergeten: volgens deskundigen van de Bundeswehr zijn de hoeveelheden munitie met chemische wapens die nodig zijn voor een aanval, waarschijnlijk niet meer voorhanden. Om met succes chemische wapens te gebruiken in een veldslag zoals die in de Donbass, heb je er veel nodig. "Artillerie-aanvallen met chemische wapens in de Eerste Wereldoorlog vergden tienduizenden granaten," schrijft historicus Devereaux.
Rusland en Oekraïne hebben echter beide het Verdrag Chemische Wapens ondertekend – en al hun voorraden gerapporteerd en vernietigd. Rusland bijvoorbeeld verklaarde in 2017 zijn oorspronkelijke voorraad chemische wapens van ongeveer 40 000 ton te hebben vernietigd. Deskundigen vermoeden dat Rusland nog steeds chemische wapens bezit – maar waarschijnlijk niet in de hoeveelheden die nodig zijn om oorlog te voeren tegen een leger.
Deskundigen vrezen echter dat Rusland chemische strijdmiddelen als terreurwapen tegen de burgerbevolking zou kunnen gebruiken – of dit al heeft gedaan. Oekraïense bronnen beschuldigen de Russische troepen ervan een tot dusver onbekende stof te hebben vrijgelaten in Marioepol. Al tijdens de Syrische burgeroorlog, waarbij Russische eenheden betrokken waren, waren er chemische aanvallen op steden die in handen van de rebellen waren.
Hoe kan een toekomstige gasoorlog worden voorkomen?
Deskundigen vermoeden om verschillende redenen dat chemische wapens in de toekomst weer vaker zullen worden gebruikt. Oorlogen tussen landen worden zeldzamer, terwijl burgeroorlogen en opstanden sinds de millenniumwisseling sterk zijn toegenomen. Enerzijds vergroot dit het risico dat bestaande chemische wapens in handen vallen van groeperingen.
Anderzijds vallen in dergelijke conflicten de belangrijkste factoren weg die chemische wapens oninteressant maken voor moderne legers. Milities en de legers van onstabiele staten beschikken gewoonlijk niet over de nodige opleiding en vuurkracht voor een doeltreffende conventionele oorlogsvoering. Hun eenheden zijn minder mobiel, en zij zijn niet voldoende opgeleid en uitgerust voor een doeltreffende NBC-bescherming.
Tegelijkertijd maken verschillende factoren het moeilijker om het verbod uit het Verdrag Chemische Wapens in de praktijk te controleren. Het Verdrag Chemische Wapens voorziet in verschillende instrumenten om te voorkomen dat staten in het geheim chemische wapens produceren. Enerzijds moeten de ondertekenende staten toezicht houden op de handel in geschikte chemische stoffen en apparatuur. Ten tweede inspecteert de Organisatie voor het Verbod op Chemische Wapens (OPCW) inrichtingen die chemische stoffen voor chemische wapens produceren of gebruiken – of daarvan verdacht worden.
Het is eenvoudigweg onmogelijk om alle apparatuur en stoffen die nodig zijn voor chemische wapens te verbieden. De meeste apparatuur en chemicaliën die voor de productie van ervan kunnen worden gebruikt, hebben namelijk ook een legitiem doel. Zo is de stof DMMP de grondstof voor de productie van de zenuwagentia sarin en soman – maar het is ook een veelgebruikte brandvertrager. Thiodiglycol, waaruit mosterdgas rechtstreeks wordt geproduceerd, wordt ook gebruikt bij het verven van textiel.
Er zijn echter enkele sleutelelementen die kunnen worden gebruikt om mogelijke overtredingen van het verbod op te sporen. Je hebt speciale reactoren en gespecialiseerde veiligheids- en reinigingstechnologie nodig om veilig met de agressieve en zeer giftige chemicaliën te werken. Dergelijke gespecialiseerde industriële installaties zijn vrij gemakkelijk op te sporen. Hetzelfde geldt voor een aantal chemische stoffen die ook, of bijna uitsluitend, worden gebruikt voor de productie van chemische wapens.
Chemische wapens worden steeds moeilijker te controleren
Daarom wordt tot nu toe een betrekkelijk korte lijst van stoffen en apparatuur in de gaten gehouden. Daarnaast controleert de OPCW door middel van inspecties of de voorschriften van het verdrag worden nageleefd. De installaties die chemische wapens kunnen produceren, zijn tot dusver zeer groot en uitgebreid, en deskundigen van de OPCW kunnen ze herkennen aan hun gespecialiseerde installaties voor de behandeling van agressieve en zeer giftige chemische stoffen.
Maar door de vooruitgang in de chemie en de technologie wordt dit soort controle steeds moeilijker. ‘In de afgelopen jaren zijn beleidsstandpunten en -structuren die ons decennialang goed hebben gediend, in twijfel getrokken,’ schreef de Noorse chemicus Leiv K. Sydnes, voorzitter van een internationale werkgroep die de impact van wetenschappelijke vooruitgang op het CWC moest beoordelen, in een commentaar in Nature in 2018.
Een machine-learning algoritme kan niet alleen potentiële nieuwe medicijnen vinden, maar ook extreem giftige nieuwe strijdmiddelen
Zo zijn er nu processen waarbij minder complexe installaties nodig zijn – of zelfs syntheseroutes waarbij geen chemicaliën uit de lijst nodig zijn. Tegelijkertijd maakt de economische ontwikkeling van veel opkomende landen het makkelijker om producten uit verschillende landen te betrekken. ‘Veel dodelijke componenten zijn voor professionele chemici gemakkelijk te produceren als zij toegang hebben tot de materialen,’ schrijft Sydnes. Hij dringt aan op een strenger toezicht op de handel in deze stoffen – en op bewustmaking van de chemici van de gevaren. ‘We hebben een nieuwe mentaliteit nodig.’
Intussen zijn er nieuwe soorten produktie-installaties die geen grote, gespecialiseerde reactoren en beschermende technologie vereisen. Gevaarlijk afval en bijproducten worden dankzij modernere procédés slechts in kleine hoeveelheden geproduceerd, zodat de fabrieken op het eerste gezicht op normale chemische fabrieken lijken.
Nieuwe technieken vergemakkelijken ook het onderzoek naar nieuwe chemische wapens. In maart 2022 toonde een onderzoeksgroep aan dat een machine-learning algoritme niet alleen potentiële nieuwe medicijnen kan vinden, maar ook extreem giftige nieuwe strijdmiddelen. Screeningmethoden van de industrie zouden bijvoorbeeld kunnen worden gebruikt om stoffen te vinden die even dodelijk zijn als sarin, maar tot een andere stofklasse behoren. Dergelijke stoffen kunnen worden geproduceerd met andere, mogelijk volstrekt onverdachte chemicaliën en apparaten.
Chemische strijdmiddelen: Vertegenwoordigers van de vier klassen van chemische wapens. Fosgeen is een industrieel chemisch product dat onder meer wordt gebruikt bij de productie van bepaalde kunststoffen. CS gas irriteert de slijmvliezen. In veel landen behoort het tot de uitrusting van de politie, het gebruik ervan in oorlogssituaties is verboden. Sarin is een klassiek zenuwgas, de fosforgroep is kenmerkend voor deze klasse stoffen, bijvoorbeeld ook voor VX en Novichok. Mosterdgas vormt een reactief tussenproduct en beschadigt DNA. Er komt ook zoutzuur vrij, dat ook irriterend is.
Moderne technologie maakt opsporing moeilijker – en gemakkelijker
Het gevaar bestaat dus dat nieuwe chemische wapens niet kunnen worden geïdentificeerd, en dat het gebruik ervan bij bijvoorbeeld terroristische aanslagen, niet kan worden opgespoord. Indien het vermoeden bestaat dat een chemisch wapen is gebruikt, nemen deskundigen van de OPCW idealiter monsters van de plaats van het incident en – indien mogelijk – van het bloed en weefsel van mogelijke slachtoffers. Het oorspronkelijke agens is al lang afgebroken, maar de afbraakproducten ervan kunnen nog in de monsters worden opgespoord.
De analyse concentreert zich op de primaire afbraakproducten, d.w.z. de stoffen die rechtstreeks bij de ontleding van het chemisch wapen worden gevormd. In het geval van sarin is dit bijvoorbeeld de molecule isopropylmethylfosfonaat. Om deze stoffen te vinden, worden ze uit de monsters verrijkt en met behulp van massaspectrometrie geanalyseerd. De verkregen gegevens worden vergeleken met die van bekende stoffen voor oorlogsvoering.
Met behulp van deze methode kunnen de zenuwagentia niet alleen op betrouwbare wijze van elkaar worden onderscheiden, maar ook van de vele chemisch sterk vergelijkbare pesticiden. Het wordt echter ingewikkelder wanneer men een tot dan toe onbekend molecuul aantreft waarover geen vergelijkende gegevens bestaan. Een aanval met volledig nieuwe, tot dusver onbekende chemische wapens zou wellicht niet op betrouwbare wijze kunnen worden opgespoord – en dus niet worden bestraft.
Andere technische ontwikkelingen zijn echter bevorderlijk voor de beheersing van chemische strijdmiddelen. De moderne detectoren zijn kleiner en goedkoper geworden en de analysemethoden gevoeliger. Daardoor is het nu mogelijk om zelfs de kleinste sporen van een stof in het milieu op te sporen en onbekende moleculen te identificeren. Dit betekent dat het mogelijk kan zijn te bewijzen dat een chemisch wapen is gebruikt, zelfs indien de plaats van het misdrijf pas na weken of maanden toegankelijk is, of het agens voorheen onbekend was.
Misschien wel de belangrijkste verandering is echter de moderne communicatietechnologie die bijna in real time documenteert wat er in het oorlogsgebied gebeurt. Satellietfoto's en foto's van mobiele telefoons kunnen tastbaar bewijs leveren van aanvallen met chemische wapens zonder te hoeven wachten op de resultaten van uitvoerige analyses. Maar bovenal zouden dergelijke via het internet verspreide beelden dezelfde wereldwijde afschuw kunnen veroorzaken als de gevolgen van de gasaanvallen in de Eerste Wereldoorlog – en zo terugslaan op de agressor.
