Järn orsakar nedbrytning av Vasas trä

Under tiden på botten i Stockholms hamn ansamlades stora mängder järn- och svavelföreningar i virket på regalskeppet Vasa. Sedan år 2000 har man sett att det sker förändringar i träet som kan hota skeppets stabilitet. Först trodde man att det var svavlets omvandling till svavelsyra som var den stora boven i dramat, men nu visar det sig att det är järnet från skeppets sönderrostade bultar och kanonkulor som orsakar den allvarligaste nedbrytningen av träet.

Träet i regalskeppet Vasa har påverkats kraftigt av de biologiska och kemiska processer skrovet utsatts för under tiden i vattnet (1628–1961), under konserveringsperioden (1962–1989) och därefter i den moderna museimiljön. Järn- och svavelföreningar (totalt 5–10 ton) har införlivats i träet genom naturliga processer under den tid skeppet låg på bottnen i Stockholms hamn.

Svavlet härstammar från nedbrytningen av stockholmarnas orenade avlopp på den syrefria bottnen medan järnet främst kommer från de bultar som höll samman skrovet och andra järnföremål ombord såsom kanonkulor. Vid den efterföljande konserveringen behandlades träet med stora mängder polyetylenglykol (PEG) och svampgifter.

Under den regniga sommaren 2000 varierade luftfuktigheten kraftigt inne i museet och samtidigt upptäckte man vita och gula utfällningar på skeppet. Utfällningarna visade sig vara sura svavel- och järnföreningar, och slutsatsen var att svavlet i träet hade omvandlats till svavelsyra. Oron för vad som höll på att hända med Vasa ledde till en satsning på forskning kring orsakerna, och hur dessa kunde förbyggas.

Gunnar Almkvist vid SLU och hans kollegor har nu gjort en grundlig undersökning av de kemiska nedbrytningsprocesserna i virket och det visade sig att det är järnet som är den stora boven i dramat, inte svavlet. Det mest allvarliga är att vedämnena har börjat brytas ned en bit in virket, och att nedbrytningen också har drabbat konserveringsmedlet (PEG).

Analyser visar att träet är mycket surt där forskarna fann nedbrytning. Det låga pH-värdet beror på att det bildats organiska syror såsom myrsyra och oxalsyra vid nedbrytning av träkomponenter och PEG. I dessa områden finns det bara små mängder svavel. Vissa typer av svavelföreningar verkar ha en skyddande effekt då träet är i mycket bättre skick där det finns mycket svavel.

Överallt där det skett nedbrytning finns det i stället gott om järn, och detta järn visar sig vara i en form som är lättrörlig och kemiskt aktiv. Järn kan växla mellan sina oxidationstal och får då speciella egenskaper och kan ingå i speciella reaktioner. Järnjoner kan vid närvaro av syrgas eller andra ”oxidationsmedel” bilda så kallade radikaler. Dessa är mycket kortlivade men kraftigt reaktiva och kan attackera de flesta biologiska ämnen.