A 2010. évi Deepwater Horizon olajfoltot az Egyesült Államok története során a legnagyobb véletlenszerű tengerkiömlésnek és a Mexikói-öböl partján fekvő emberi és nem emberi közösségek katasztrófájának tekintik. A kiömlés azonban lehetőséget teremtett az olajszennyezés környezetre és közegészségre gyakorolt hatásainak szigorú tanulmányozására, valamint új technológiák kifejlesztésére a jövőbeni kiömlések leküzdésére.
kapcsolodo tartalom
- Az Öböl-olajszennyezés még öt évvel később sem ért véget
- Több mint három évvel később a mélytengeri horizontból származó olaj továbbra is fennáll az Öbölben
A BP 500 millió dollárt különített el a kiömléssel kapcsolatos kutatások finanszírozására, és az elmúlt öt évben a Mexikói-öböl független kutatási kezdeményezése (GoMRI) felhasználta ezt a finanszírozást több mint 1200 tudós kutatásának támogatására.
Mindeközben ezek a kutatók alapvető óceántudományi felfedezéseket tettek, amelyek egyébként soha nem voltak ismertek. Itt található az öt legérdekesebb óceáni lelet, amelyek az Öböl olajfolt-kutatásából származtak:
Soha nem látott óceáni áramlatok
A kutatók műanyag sodródókat indítottak a Mexikói-öbölbe 2012-ben. (CARTHE) Tamay Özgökmen, a Miami Egyetem fizikai óceáni kutatója az óceánáramok megértését eszközöinkkel korlátozza. A szemeink kis hajlamukat tudnak kiszűrni a hajó oldaláról, és a műholdak azonosíthatják azokat a nagyokat, amelyek tíz-száz száz mérföld szélesek. De nincs megfelelő eszközünk az olyan áramlatok látására, amelyek valahol a közepén fekszenek - körülbelül 300 lábtól 6 mérföldig szélesek - és nagyrészt láthatatlanok maradnak.
Özgökmen vezetésével a CARTHE óceáni kutatók és mérnökök csapata új eszközt talált az Öböl-ömlés során: magát az olajfúrót. Néhány becslés szerint a csúcs 2010. április végéig csaknem 4000 négyzet mérföldet tett le. Figyelmesen figyelték a csúszást, amely az óceán felszínén terjedt, és észrevették, hogy az nem mozog az ismert áramlatok alapján úgy vélhetően. "Sok képet néztünk az olajszennyezésről, és nekünk világossá vált, hogy a kis léptékű áramlások nagyon befolyásolják ezt a dolgot." - mondja Özgökmen.
A CARTHE kutatói kifejlesztettek egy kis méretű, GPS-kompatibilis óceáni sodródót, amelyeket be lehet dobni az Öbölbe és nyomon lehet követni. Adataik megerősítették ezen kis áramok létezését, amelyeket sub-mesoscale áramlatoknak hívnak. "Ez egy felfedezés volt, amikor először mértük ezeket az áramokat" - mondja Özgökmen. "Az emberek mindig gyanították őket, de soha nem voltak képesek mérni őket, mert óriási számú sodródóra volt szükségük." A CARTHE csapata továbbra is olcsó, kompakt, könnyen felépíthető és biológiailag lebontható sodródó készülékeket fejlesztett ki, amelyeket a kutatók felhasználhatnak más kis, helyi áramok azonosítására az egész világon.
A Tally of the Gulf Critters
Az Echinoderes skipperae iszap-sárkány pásztázó elektronmikroszkópos felvétele. (Martin Sørensen) A kiömlés után az egyik első feltett kérdés az volt, hogy ez hogyan befolyásolja az öbölben és a part mentén tartó állatpopulációkat. Az emberek azonnal aggódtak a nagy karizmatikus állatok miatt, például a delfinek, a pelikánok és a kékúszójú tonhal miatt, mivel szenvedésünket könnyen láthatjuk és megérthetjük. Ugyanakkor a bőséges, de kevésbé hagyományosan vonzó állatok közül sok, például a rovarok és az zooplankton ugyanolyan döntő jelentőségű ezen ökoszisztémák szempontjából, ha még inkább.
A szivárgás lehetőséget adott a kutatóknak, hogy megszámolhassák és azonosítsák ezeket az apró kritikákat az Öböl-térségben, néhányat először. Linda Hooper-Bui, a Louisiana Állami Egyetem entomológusa olyan rovarokat és pókokat tanulmányoz, amelyek gyakran észrevétlenek, de fontos szerepet játszanak a part menti élőhelyekben, mint például a talaj tápanyagjának levegőztetése és megváltoztatása, rákokkal és más ízeltlábúakkal versengve élelmezésre, növényi magvak szállítására élelmezés énekesmadarak és más állatok számára. A kiömlés nyomán Hooper-Bui tanulmányozta a stresszhatók rovarokra és pókokra gyakorolt hatásait a Mexikói-öböl mentén fekvő mocsarakban és parti dűnékben. Az egyik stresszhatásos tényező az olaj, de az árvíz- és viharhullámokat is vizsgálta, amelyek egyre gyakoribbak lesznek, amikor a tenger szintje az Öböl-part mentén emelkedik. "Jelenleg kiváló adatokkal rendelkezünk a rovarok és a pókok sokféleségéről, azokról a taxonokról, amelyek ellenállnak a stresszeknek, azokról, amelyek rugalmasak a szélsőséges stressz esetén, és azokról, amelyek hosszabb időt vesznek igénybe a gyógyulásuk során" - mondja.
Eközben a Troy Egyetem biológusa, Stephen Landers a homokban ásott a meiofauna, mikroszkopikus állatok számára, amelyek a homok szemcséi között élnek. A kiömlés előtt kollégáival összegyűjtötték az üledéket az Öböl partjainál, és több mint 33 300 állatot számoltak, köztük fonálférgek, kagylók és kis tengeri férgek, úgynevezett polihettek. Amint folytatja a mintavételi munkát a kiömlés után, és neveket ad a meiofaunal arcához, "mintegy 15 fajt talált, amelyek a tudomány újjai" - mondja. Például ő és a Koppenhágai Egyetem Martin Sørensen két új iszap-sárkányfajt írtak le. "Csak a jövőbeni megértés révén képesek leszünk megvizsgálni a jövőbeni változások hatásait" - mondja Landers.
Energia és élet a mélytengeri szivárgások körül
A metán jégférgek egy csomó metán-hidráton gyűlnek össze az öbölben. (NOAA Okeanos Explorer program, a Mexikói-öböl 2012. évi expedíciója) A természetes olaj minden évben 1, 4 millió hordó olajat szivárog be a Mexikói-öbölbe. Buborékként buborék, az olaj és a gáz elmenekül a tengerfenék alatti tározókból - ugyanazok a tározók, amelyeket az olaj- és gázipari társaságok használnak, amikor a mélytengeri fúrást végeznek.
Az egyedülálló állatközösségek körülveszik ezeket a szivárgásokat, és mikrobák táplálkoznak, amelyek megemészthetik a szénhidrogénben gazdag olajat és gázt. "Az olaj és a gáz jelenléte és mozgása elengedhetetlen ahhoz, hogy ezek az organizmusok virágzzanak" - írta Caroline Johansen, a Floridai Állami Egyetem végzős hallgatója, a Smithsonian Ocean Portal blogbejegyzésében. A mélytengeri GoMRI projekt részeként filmre vette a szűrőket, hogy pontosan megmérje, mennyi olaj és gáz keletkezik, és azonosítsa azokat a tényezőket, amelyek szabályozzák a buborék felszabadulását.
Ezek a szivárgások a metán-hidrátok képződésének helyét is képezik, amely metán kristályos formája, amelyet mind a földgáz potenciális új forrásának, mind pedig a jövőbeli éghajlatváltozás potenciálisan veszélyes tényezőének tekintik. A metán-hidrátok súlyos veszélyt jelentenek a mélytengeri fúrási területeken, sőt megakadályozták a BP-t abban, hogy 2010. május elején állítsa le a Deepwater Horizon elszivárgását, amikor a tartály kupolájában növekedtek.
Még sokat kell tanulni arról, hogy miként és miért alakulnak ki, milyen stabilitást mutatnak különböző hőmérsékleteken és nyomásokon, és milyen szerepet játszanak a szivárgási helyekön. A szivárgás lehetővé tette a kutatók számára, hogy szentelt időt töltsenek el ezen elérhetetlen helyekön, és jobban megértsék fizikájukat, kémiájukat és biológiájukat. "Mindez a" nagy képhez "kapcsolódik, abban a tekintetben, hogy jobban megértsük ezen szivárgási helyek működését, amelyek ezen bentikus ökoszisztémák sok szervezete számára energiatermelő területek." - mondja Johansen. Valószínûleg sürgetõbben a Mexikói-öböl tekinthetõ a legjobb helynek az Egyesült Államokban metánhidrátok fúrására - ha a tudósok rájönnek, hogyan lehet biztonságosan kinyerni azokat. Minél többet tudnak megtudni az öböl hidrátjai a nap előtt, annál jobb.
Hogyan vándorolnak a mélyek rejtett cápái?
Egy tompa orrú cápa Hawaii-ban. (Dean Gubbs) Félek és örülünk a cápáknak, amikor a felszínen úsznak. A cápák többsége azonban az óceán mélyén marad, láthatatlanul számunkra. "A legtöbb ember nem veszi észre, hogy a világ összes cápafajának több mint fele 700 láb mélység alatt él egész életében" - mondja Dean Grubbs, a cápatudós, a Floridai Állami Egyetem.
A mélytengeri halak mintájának mintavételezésekor az olaj expozícióját a kiömlés után Grubbs kihasználta a lehetőséget, hogy többet megtudjon az egyik leggyakoribb nagy mélytengeri cápáról: a tompafűű hatgill cápráról. Elérve a 17 láb hosszúságot, az egész világon legfeljebb 6000 méter mély vízben találhatók. Csapatával műholdas címkéket csatolt a cápák 20-ra a világ minden tájáról, köztük hét a Mexikói-öbölben, hogy kövessék mozgásukat. Meglepődtek, hogy az Öböl hatgilli cápjai naplementekor úsznak az óceán felszíne felé és napkeltekor vissza a mélybe, szigorú ütemterv szerint. Ez követi a napi vertikális migráció ugyanazt a mintáját, amelyet milliárd hal, tintahal és garnélarák használ. Grubbs úgy gondolja, hogy hatgilll cápa követheti ezt a vándorlást, hogy táplálkozzon e kisebb szervezetek ragadozóival.
Ezenkívül csapata mintát vett az mélytengeri halpopulációkból, beleértve a cápákat is, az Öböl keleti részén. Meglepődtek, hogy a mélytengeri halközösségek jelentősen különböznek a régióban. Ez releváns a kiömlés hatásainak megértéséhez, mivel akár 10 millió gallon olaj telepedett le a tengerfenékre, ahol ezek a halak élnek és takarmányoznak. De alapvető információt nyújt a kutatók számára is, akik megpróbálják megérteni, milyen erők formálják ezeket a mélytengeri közösségeket.
Az oroszlánhal inváziója
A kiömlés utáni nyáron Will Patterson a Dél-Alabama Egyetemen és a Dauphin Island Sea Lab laboratóriumban mesterséges és természetes zátonyokat vizsgált az Öböl-öböl középső részén, hogy megvizsgálja, vajon az olaj befolyásolja-e az ott élő zátonyhalakat. Kis távirányítóval felszerelt kamerákkal videofelvételt készített, és végzős hallgatójával, Kristen Dahl-val meglepő megfigyelést tett: az invazív oroszlánhal az egész mesterséges zátonyokon ült.
Ezek a halak félelmetes ragadozók, gyorsan szaporodnak, és nehéz elkapni és megölni őket. Ez volt az első alkalom, amikor a zavaró halakat olyan nagy számban figyelték meg a Mexikói-öböl északi részén található mesterséges zátonyközösségek körül, így Patterson elkezdett nyomon követni őket. 2013 végére a térségben élő oroszlánhalpopulációk exponenciálisan növekedtek, és azóta még tovább növekedtek. Magasabb oroszlánhal-sűrűséget talált a mesterséges zátonyokon, mint a természetes zátonyok, sűrűsége az Atlanti-óceán nyugati részén a legmagasabb.
Ahogy folytatják az olajszennyezés hatásainak tanulmányozását, követni fogják az oroszlánhalat is. "Ami az érdekel, hogy dokumentáljunk az oroszlánhal populáció tendenciáit, az oroszlánhal ellenőrzésének lehetséges mechanizmusait, és hogy ezek milyen hatással vannak a natív zátonyhalak populációjára" - mondja Patterson.
Tudjon meg többet a Deepwater Horizon olajszennyezésről a Smithsonian-óceán portáljáról.
