Cálculos sobre los efectos
potenciales de la guerra y el
terrorismo biológico
Clase Numero. 5
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Más información
1. Perspectiva General
• Características Militares de los Agentes Biológicos
– Diapositivas 2 - 5
• Armas de Destrucción Masiva / Ataques Biologicos Estratégicos
– Slides 6 - 12
• Produccion de Agentes biológicos
– Slides 13 - 16
• Otros Tipos de Ataques biológicos
– Slides 17 - 20
Más información
2. Características Militares (i)
• La diversidad de posibles ataques biológicos
– Diferentes objetivos (humanos, animales y plantas)
– Diferentes agentes
biorreguladores)
(bacterias,
virus,
hongos,
toxinas,
– Diferentes escalas (asesinato, táctica militar, estrategia militar,
armas de destrucción masiva)
– Diferentes intenciones (guerra o terror abierto o secreto)
3. Características Militares (ii)
• Una clasificación militar de agentes de guerra biológica
– Potencialmente contagioso desde la primera víctima
• Incapacitante (por ejemplo, virus de la gripe)
• Letal (por ejemplo, Yersinia pestis - peste)
– No contagioso desde la primera víctima
• Incapacitante (por ejemplo, Coxiella burnetii – fiebre Q)
• Letal (por ejemplo, Bacillus anthracis - antrax)
4. Características Militares
(iii)
• Características de los agentes de guerra biológica atractivas para los
militares
– Un agente tendría sistemáticamente que producir un cierto efecto
– La dosis requeridas para producir los efectos tienen que ser bajas
– Un periodo de incubación corto y previsible es necesario
– La población blanco tiene que carecer prácticamente de
inmunidad
5. Características Militares (iv)
• Características de los agentes de guerra biológica atractivas para los
militares
– El tratamiento para la enfermedad no tendría que estar disponible
para la población blanco
– El usuario debería poseer los medios para proteger a sus tropas y
civiles
– El agente debería ser factible de producir en masa
– Debería ser posible diseminar el agente en forma eficaz
– El agente tendría que ser estable durante el almacenamiento y
transporte en municiones
6. Armas de Destrucción Masiva/
Ataques Estratégicos (i)
• Un estudio de las Naciones Unidas en 1969
– Un solo bombardero usando 10 toneladas de agentes
biológicos:
• Area afectada 100,000 km2
• Morbilidad 50%, 25% de muertes, si no hay tratamiento
– Area afectada si una mega tonelada de bomba nuclear fuera
usada:
• 300 km2
– Area afectada si 15 toneladas de agentes neurotóxicos fueran
usados:
• 60 km2
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7. Armas de Destrucción
Masiva/Ataques Estratégicos (ii)
• Un Estudio SIPRI de 1973
– Un solo bombardero cargado con 5-6 toneladas de bombas
– Area en km2 en la podrían resultar heridos el 50% de los
habitantes:
• Altos Explosivos: 0.22
• VX (gas neurotóxico): 0.75
• Bomba nuclear de 10 kilotones: 30
• Agente biológico 0-50 (dependiendo de las condiciones
climáticas)
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8. Armas de Destrucción
Masiva/Ataques Estratégicos (iii)
•
El estudio de 1992 de Fetter en la revista International Security
– Proyectil con peso de lanzamiento de una tonelada atacando
una gran ciudad con 30 personas por hectarea
• Arma nuclear de 20 kilotones mataría a 40,000
• 300kg de Sarin mataría a 200 - 3,000
• 30kg de antrax mataría a 20,000 - 80,000
9. Armas de Destrucción
Masiva/Ataques Estratégicos (iv)
• El informe de la Oficina Americana para la Evaluación Tecnológica
de 1993: Escenario I
– Ataque con un proyectil lanzado una noche o un día nublado, con
viento moderado sobre una ciudad de 3,000 a 10,000 personas
sin protección por km2
• 12.5 kt de arma nuclear destruiría 7.8km2 y mataría a 23,00080,000 personas
• 300kg de Sarin mataría a 60-200 personas en un área de
0.22km2
• 30kg de antrax mataría entre 30,000-100,000 personas en una
pluma en forma de cigarro, cubriendo 10km2
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10. Armas de Destrucción
Masiva/Ataques Estratégicos (v)
• El informe de la Oficina Americana para la Evaluación Tecnológica
de 1993: Escenario II
– Ataque desde un avión arrojando 10kg de antrax, contra el viento,
en una ciudad como Washington DC
• En un día claro y soleado con una brisa ligera, 46km2 serían
afectados y entre 130,000 y 460,000 personas podrían fallecer
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11. Armas de Destrucción
Masiva/Ataques Estratégicos (vi)
• Oficina Americana para la Evaluación Tecnológica: Escenario II
(sigue)
– En un día o noche nublada con vientos moderados, 140km2
serían afectados y entre 420,000 y 1,400,000 personas podrían
fallecer
– En una noche clara y calma un área de 300km2 sería afectada y
entre 1 y 3 millones de personas podrían fallecer
– El uso de un agente en condiciones ‘óptimas’ (por ejemplo en la
ausencia de rayos UV que eliminarían a las esporas más
rápidamente) podría claramente ser devastador y resultaría difícil
asistir a tantas personas
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12. Armas de Destrucción
Masiva/Ataques Estratégicos (vii)
• Algunas municiones conocidas del programa de guerra biológica
americano
•
– Ojiva del misil guiado M210 que transportaba bombas (M143) en
la ojiva, estaba en desarrollo en 1967
– Contenedor de aerosol para el agente líquido A/B45Y-1 usado por
aviones tácticos de alta velocidad estaba en desarollo en 1965
13. Producción de Agentes de
Guerra Biológica (i)
• El crecimiento de un agente bacteriano por fermentación requiere
– Un cultivo inicial (o semilla) del patógeno virulento
– Propagación inicial en pequeños fermentadores
– Crecimiento en la escala de producción en fermentadores
– Obtencióndel agente del fermentador
– Procesamiento final, por ejemplo, liofilizacion
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14. Producción de Agentes de
Guerra Biológica (ii)
• Cálculo de la cantidad de agente necesaria para un ataque en linea
– Primero hay que considerar un punto a partir del cual la dosis (D)
recibida por una víctima es
• Q la potencia de la fuente (unidades/m) multiplicado por b el
ritmo respiratorio (volumen/minuto) dividido entre h la
profundidad de la capa de aire multiplicado por ū la velocidad
superficial del aire
• De hecho
D=
Q.b
h.ū
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15. Producción de Agentes de
Guerra Biológica (iii)
• Cálculo de un punto (sigue)
– La potencia de la fuente es
• Q= D.h.ū
b
-- Usando valores típicos para estas cantidades
• b=20 litros/min (2.10-2 m3min-1); h=1km (103m); ū= 5m/s (
= 1.5.108.ID50
2
-1)
3.10 mmin
– De este modo si D es 10 veces la dosis infecciosa (ID50)
• Q=10.ID50.103.3.102
2.10-2
– De hecho el atacante necesita más o menos 108ID50/m
16. Producción de Agentes de
Guerra Biológica (iv)
• Para una fuente lineal de 10km de largo un atacante necesita
– 108 ID50 multiplicado por 104 =1012ID50
• Una concentración de 108 de células bacterianas por ml es posible
en el fermentador, en ese caso el atacante necesitara producir
– 1012 veces (No. de células equivalente a 1 ID50)/108veces1000)
litros de suspensión
• Ya que el ID50 para el antrax es de más o menos 104 el atacante
necesitaría unos 100,000 litros y eso sería posible en 10 series de 10
fermentadores de una capacidad de 100 litros
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17. Otros Tipos de Ataques de
Guerra Biológica (i)
• La guerra biológica contra la agricultura
– Baja tecnología, bioterrorismo con alto impacto
– Poco conocimiento requirido, patógenos con alta contagiosidad
(pero no hacia humanos) y gran costo para la agricultura
– Por ejemplo, un estudio dice:
• “Patógenos que causan enfermedades como la fiebre aftosa,
la peste bovina, la peste porcina africana (PPA), la herrumbre
asiatica, el mildiu filipino del maiz, la verruga de la papa, y el
huanglongbing podrían, en el caso de una introducción en los
Estados Unidos, tener graves consecuencias para la
economía americana”.
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18. Otros Tipos de Ataques (ii)
• Ataques terroristas sobre personas
– Un informe del 2001 del servicio de investigación del Congreso
Americano advirtió del peligro que existe en establecer analogías
con estudios de programas estatales
• “Agentes químicos o biológicos que estaban considerados por
unos como una gran amenaza no representan un peligro tan
grande cuando se considera al contexto de un ataque a
pequeña escala. A la inversa, agentes químicos o biológicos
que estaban considerados como poco peligrosos en relación
con la masa de heridos tras un ataque, pueden ser
clasificados de peligrosos en un contexto de pequeña escala;
como las barreras al uso de masa pueden faltar cuando se
utiliza al agente a pequeña escala.”
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19. Otros Tipos de Ataques (iii)
• Un informe de 1970 de la Organización Mundial de la Salud
consideró una gama de posibles armas de destrucción masiva y
otros escenarios
– Un arma biológica letal e incapacitante resistente a los
antibióticos sin casos secundarios (tularemia)
– Un arma biológica letal e incapacitante sensible a los antibióticos
con casos secundarios (peste neumónica)
– Contaminación de los suministros de agua con el bacilo de la
fiebre tifoidea o la toxina botulinica tipo A
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20. Otros Tipos de Ataques (iv)
• 1kg de cultivo seco y helado de fiebre tifoidea usado para el ataque
de suministros de agua de una ciudad de 1 millón de habitantes en
un país árido en desarollo. El ataque se realizó sin advertencia y
ninguna precaución fue tomada por las autoridades
– El consumo de agua sin tratar alcanza los dos litros por persona
al día, de ese modo 125,000 personas recibirían 100,000
microorganismos y muchas se podrían enfermar
– Si no hubiera instalaciones disponibles para el tatamiento de
muchas víctimas, unas 4,500 personas podrían fallecer tras el
ataque
Preguntas (i)
1. Evaluar de manera crítica las características significativas al nivel militar de:
la peste, la gripe, la tularemia, la toxina botulínica y la fiebre Q
2. ¿Cuáles son las dificultades estructurales que hacen que un ataque
biológico a gran escala contra las personas sea improbable por el momento?
3. Discutir algunos de los cálculos avanzados en la literatura abierta que
sugieren que bajo ciertas condiciones las armas biológicas podrían ser usadas
como armas de destrucción masiva.
4. El ataque contra la agricultura es la forma de bioterrorismo que tiene más
probabilidades de tener éxito hoy en día. Discutir.
Referenciqs
(Diapositiva 1)
Dando, M.R. (1994) Biological Warfare in the 21st Century: Biotechnology and the
Proliferation of Biological Weapons. Brassey’s, London
(Diapositiva 6)
United Nations (1969) Chemical and bacteriological (biological) weapons and the
effects of their possible use: report of the Secretary-General. A/7575/Rev.1, S/
9292/Rev.1, New York, United Nations. Available from http://unbisnet.un.org/
(Diapositiva 7)
Robinson, J. P., Hedén, Carl-Göran., and von Schreeb, H. (1973) The Problem of
Chemical and Biological Warfare: CB Weapons Today. Vol. II. Stockholm:
Almqvist & Wiksell. Available from
http://books.sipri.org/index_html?c_category_id=58
(Diapositiva 8)
Fetter, S. (1991). ‘Ballistic Missiles and Weapons of Mass Destruction: What is the
Threat? What should be Done?’, International Security 16(1): 5-42. Available
from http://www.mitpressjournals.org/is
(Diapositivas 9-11)
U.S. Congress, Office of Technology Assessment. (1993). Proliferation of
Weapons of Mass Destruction: Assessing the Risks (Document No. OTA-ISC559). Washington, DC: U.S. Government Printing Office.
(Diapositiva 13)
Office of Technology Assessment. (1993). Technologies underlying Weapons of
Mass Destruction (Document No. OTA-BP-ISC-115). Washington, DC: U.S.
Government Printing Office
(Diapositivas 14 y 16)
Bartlett, T. B. (1996) The Arms Control Challenge: Science and Technology
Dimension, Paper presented at the NATO Advanced Research Workshop, The
Technology of Biological Arms Control and Disarmament Budapest, 28-30
March.
(Diapositiva 17)
Wheelis, M. Madden, L.V. and Cassagrande, R. (2002) Biological Attacks on
Agriculture: Low Tech, High Impact Bioterrorism. Bio-Science, 52, 569-76.
Available
from
http://www.accessmylibrary.com/comsite5/bin/aml2006_library_auth_tt.pl?item
_id=0286-25690504
(Diapositiva 18)
Shea, D. A., and Gottron, F. (2004) Small-scale Terrorist Attacks Using Chemical
and Biological Agents: An Assessment Framework and Preliminary
Comparisons, CRS Report for Congress [Online] FAS [accessed 27 January
2009] available from http://www.fas.org/irp/crs/RL32391.pdf
(Diapositiva 19)
World Health Organization (1970) Health Aspects of Chemical and Biological
Weapons,
Geneva:
WHO.
Available
from
http://www.who.int/csr/delibepidemics/biochem1stenglish/en/index.html
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