Ryssland kan ha använt kemiska vapen i sin invasion av Ukraina, enligt obekräftade rapporter från den belägrade staden Mariupol förra veckan.

Rapporterna har tagits på allvar, med officiella utredningar tillkännagivna och Organisationen för förbud mot kemiska vapen övervakar situationen. Hittills finns det dock inga solida bevis som stödjer dessa påståenden.

Men vilka är de kemiska vapen som kan användas i Ukraina, och hur kommer deras rapporterade användning att undersökas?

Som kemiingenjör som studerar farliga kemikalier i miljön kan jag hjälpa till att svara på dessa frågor.

Vad är kemiska vapen?

Alla skadliga kemiska ämnen kan användas som vapen. Detta inkluderar dödliga föreningar som utformats specifikt för användning i strid, men sträcker sig också till många föreningar som används i industrin och som är skadliga när de hanteras på ett felaktigt sätt.

På grund av deras urskillningslösa natur har användningen av alla kemiska medel i krigföring förbjudits internationellt.

Det är dock mycket svårare att kontrollera produktionen och distributionen av kemikalier med dubbla användningsområden (som klor) och upploppskontrollmedel som tårgas än att reglera dedikerade kemiska vapen som sarin och andra nervämnen.

Det kan också vara svårt att visa att en kemikalie med dubbla användningsområden var avsedd att användas som ett vapen.

En obekräftad rapport

Den 11 april kom den första rapporten om att Ryssland använde kemiska vapen i invasionen av Ukraina från den belägrade staden Mariupol.

Medlemmar av Azovbataljonen, en högerextrema enhet inom det ukrainska nationalgardet, hävdade att ett antal av dess soldater hade skadats av vit rök som släppts ut från en enhet som tappats av en rysk drönare.

Skadorna från incidenten, som inträffade vid Azovstal stålverk, uppges omfatta hud- och lungskador och var inte livshotande.

Möjliga förklaringar

Denna "vita rök" kan vara ett kemiskt vapen, av vilka många angriper kroppens hud och slemhinnor (organslemhinnor) vid öppningar som ögon, näsa och mun. Konventionellt har kemiska vapen även levererats i ammunition som sprider rökliknande aerosoler eller ånga.

Ändå finns det andra rimliga förklaringar.

Stålverket skulle inrymma många industrikemikalier, som oavsiktligt skulle kunna släppas ut i en aktiv strid. De rapporterade symtomen överensstämmer med exponering för ångorna från många kemiska irriterande ämnen.

Ögonvittnesrapporterna är inte tillräckligt specifika för att utesluta dessa möjligheter, eller för att tilldela incidenten någon klass av kemisk krigföringsmedel.

Rysk ignorering av konventioner

Användning av kemiska vapen är förbjudet enligt internationell konvention.

De första dagarna av den ryska invasionen av Ukraina sågs retorik från alla håll kring användningen av kemiska vapen, när nationer började formulera sitt potentiella svar på att dessa vapen användes.

Ryssland främjade falska historier om Ukrainas innehav av kemiska och biologiska vapen. USA:s president Joe Biden tolkade dessa berättelser som ett "tydligt tecken" att Ryssland banade väg för att använda sådana vapen själv.

Ryssland har förstört sina deklarerade lager av kemiska vapen. Användningen av distinkta ryskt utvecklade Novichok-nervmedel vid förgiftningarna av Sergej Skripal 2018 och Alexei Navalnyj 2020 tyder dock på att Ryssland fortfarande kan ha ett aktivt kemiskt vapenprogram.

Dessa incidenter, liksom användningen av en fentanylliknande bedövningsgas under gisslankrisen i Moskva 2002, visar också Rysslands ignorering av det internationella nedfallet från användning av kemiska krigsmedel.

Utredningar av kemiska vapen

Att undersöka påståenden om användning av kemiska vapen är ofta utmanande. Inspektörer kommer att försöka samla in offer- och vittnesrapporter för att fastställa fakta om varje incident.

Medicinska journaler och biologiska prover kan hjälpa till att identifiera det kemiska medlets natur. Helst skulle prover av dessa vanligtvis kortlivade kemikalier från slagfältet erhållas, men utan internationella inspektörer på plats i Ukraina verkar denna möjlighet avlägsen.

Kemiska hot

Även i frånvaro av en kemisk attack kan den ryska invasionen skapa många oförutsägbara kemiska och radiologiska faror i Ukraina. Som ett utmärkt exempel har rysk aktivitet inom Tjernobylkraftverkets undantagszon stört radioaktivt avfall och satt tillbaka saneringsarbetet på platsen för världens värsta kärnkraftsolycka.

Många av Ukrainas känsligaste industriområden är belägna i områden med intensiva strider, där beskjutning har potential att förorena mark och vatten i många år framöver och kan skapa giftiga luftföroreningar.

Okontrollerade bränder i stadsområden kan ha liknande effekter. Detta liknar det som sågs efter Irakkriget, där ångor från brinngropar nu tros ha permanent invalidiserat tusentals amerikanska veteraner.

Har verifiering någon betydelse?

I slutändan kanske en verifierad kemisk attack i Ukraina inte är den röda linje den en gång var.

Bevis dyker upp på de många grymheter som den ryska armén har begått i Ukraina:krigsförbrytelser, sexuellt våld och slakt av civila i en skala som likställs med folkmord.

Kemiska stridsmedel är i första hand ett terrorvapen, med begränsad strategisk användning. Det har hävdats att användningen av dem i Ukraina sannolikt inte kommer att avsevärt öka det internationella trycket på Ryssland.

Trots detta är det fortfarande viktigt att anklagelserna om kemiska attacker utreds noggrant. Om en attack inträffar kommer en robust utredning att behövas för att ställa de ansvariga inför rätta och för att upprätthålla starka avskräckande medel mot tillverkning och användning av kemiska vapen.