jako chemici studující katastrofu Deepwater Horizon dostáváme tuto otázku po celou dobu od rodiny, přátel, kolegů, tvůrců politik a široké veřejnosti: co se stalo s 200 miliony galonů ropy, které byly vypuštěny do Mexického zálivu během 87 dnů na jaře 2010?
to, co každý chce, není nic menšího než úplné účtování oleje, který chrlil z poškozené studny Macondo 50 mil od pobřeží Louisiany v bezprecedentní hloubce 5,000 stop pod hladinou moře. Teoreticky to není na rozdíl od sledování vašeho bankovního účtu. Snažíme se porovnat množství ropy, která se dostala do oceánu, s množstvím, které z ní následně odešlo. Ale je to mnohem těžší, než vyrovnávání příjmů z vaší výplaty proti zaplaceným účtům a hotovosti vybrané z bankomatů.
na vrcholu katastrofy jsme informovali veřejnost, která toužila po rychlé a definitivní odpovědi, že vyrovnání rozpočtu na ropu Deepwater Horizon bude trvat několik let. Po pěti letech jsme udělali nějaký pokrok.
Mějte na paměti, že se snažíme sledovat 30,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 atomy uhlíku, (a dvakrát větší počet atomů vodíku) v nepřátelském, kdy se pohybující prostředí. Olej cestoval v mnoha směrech různými způsoby. Někteří se vznášeli na hladinu oceánu, kde šel do vzduchu nebo byl poháněn větry a proudy do pobřežních bažin, pláže, a ostrovy. Některá ropa se strhla do vodnatých vrstev, které cirkulovaly uvnitř oceánu v hloubkách 3 000 až 4 000 stop. Některé se potopily do sedimentů mořského dna. A část tohoto vynořeného oleje se mohla přilepit na fytoplankton, který se následně potopil na mořské dno ve jevu, který někteří nazývají „špinavou vánicí“.“
Chcete-li komplikovat záležitosti, na rozdíl od vašich dolarů se ropa nejen pohybuje, ale také mění složení. Olej je vyroben z tisíců různých chemikálií s různými vlastnostmi, které, za různých okolností, může se rozpustit, odpařovat, být konzumován bakteriemi, nebo chemicky transformovat, zanechávající za sebou gunky materiál, kterému říkáme „zvětralý zbytek.“
hledání stopy
klíčový dokument publikovaný v roce 2012 odhadl, že z 200 milionů galonů vypouštěných do životního prostředí se polovina nikdy neobjevila, aby vytvořila úlomky, ale zůstala uvězněna hluboko v oceánu. Právě jsme dokončili studii, zveřejněno Oct. 27, 2014, ve sborníku Národní akademie věd, o tom, kolik z toho zachyceného oleje pršelo na dno oceánu a kde spadlo.
Použili jsme data generovaná vládou USA a nedávno zveřejněná na internetu. Údaje pocházejí z 3 000 vzorků sedimentů mořského dna shromážděných na 534 místech desítkou výzkumných expedic, které zkoumaly Mexický záliv v letech 2010 a 2011.
Mexický záliv není nedotčenou lokalitou. Má historii průmyslového znečištění ropou a odhaduje se, že 200 000 galonů denně prosakuje z mořského dna. Tyto „děravé faucety“ jsou formou chronického znečištění, které se v Perském zálivu děje tisíce let.
abychom zohlednili ropu z události Deepwater Horizon, a ne tyto další zdroje, zaměřili jsme se na koncentraci a distribuci jedné sloučeniny, 17a (H), 21b (H)-hopanu, který byl v Deepwater Horizon/Macondo oil a většina ostatních drtí z Mexického zálivu. Vzhledem k tomu, že trvá mnoho let, než se sedimenty mořského dna hromadí až jeden palec, tvrdili jsme, že zvýšené hladiny hopanu z ropy z Deepwater Horizon se objeví pouze v horní polovině palce oceánských sedimentů a že nejvyšší koncentrace by byly nejblíže poškozené studně.
porovnali jsme hladiny hopanu v Mexickém zálivu a našli jsme výrazný vrchol v horní polovině palce sedimentů do 25 mil od studny. V porovnání, běžně najdeme vzorky obsahující ropu Deepwater Horizon stovky kilometrů daleko na plážích Floridy. Stopa, kterou jsme identifikovali pro olej Deepwater Horizon dodávaný na mořské dno, byla asi 2 procenta stopy pro úlomky na povrchu, což ukazuje, že olej se na povrchu rozšířil mnohem širší než v hloubce.
uvězněni v hlubinách
zjistili jsme, že 4 až 31 procent ropy uvězněné v hlubokém oceánu-což odpovídá 2 až 16 procentům celkového oleje vypuštěného během nehody-spadlo do 1,250 čtverečních mil od hlubokého mořského dna. Toto je minimální odhad, protože je pravděpodobné, že jsme vynechali některé naolejované sedimenty, včetně dalších podezřelých mastných oblastí kolem studny, a nějaký olej byl určitě uložen mimo náplast.
při bližším zkoumání dat jsme si všimli, že olej byl patchily uložen na mořském dně, ale nejintenzivněji na jihozápad od poškozené studny. To vytváří stopu pro špičkovou kontaminaci.
důležité je, že jsme identifikovali hotspoty ropného spadu poblíž komunit poškozených hlubinných korálů. To podporuje dříve sporná zjištění, že tyto korály byly poškozeny únikem Deepwater Horizon.
zjistili jsme, že maximální koncentrace hopanu leží v hloubkách mořského dna 4,265 až 5,250 stop, v závorce nižší, ale stále zvýšené koncentrace až 2,950 stop a až 5,575 Stop. To souvisí s našimi předchozími studiemi z roku 2010 mapujícími oblak rozpuštěné ropy a plynu z úniku, který tekl jihozápadně v podobné hloubce.
navrhujeme, aby malé kapičky oleje koagulovaly v těchto kontaminovaných oblacích a klesly na mořské dno-pravděpodobně když narazily na vysokou hustotu částic, které přirozeně zakalují vody poblíž mořského dna. Některé olejové kapičky přišly k odpočinku v mělčích hloubkách v místech, kde kontaminovaný oblak protékal kolem vyšších stoupajících oblastí mořského dna.
podobný účinek nastává, když olej kontaminuje pobřeží; říkáme tomu “ špinavý prstenec vany.“Bylo velkým překvapením, že jsme viděli špinavé kroužky vany na dně oceánu.
s tolika plavbami a tolika vzorky je ponižující, že bychom mohli s konečnou platností představovat pouze 2 až 16 procent z celkového vylitého oleje. Ale když děláte hádanku, uvedení jakýchkoli kusů na místo eliminuje další možnosti a začne odhalovat úplný obraz. Náš výzkum osvětlil několik nových kousků v skládačce, abychom vyhodnotili škody způsobené únikem Deepwater Horizon a poskytli nám nové poznatky o chování ropy v oceánu. Tyto nové znalosti zlepší způsoby, jak se v budoucnu vyhnout únikům ropy a zmírnit je.
každý chce, aby odpověď na „olejovou otázku“ byla přesvědčivě zabalena, jako vaše šeková knížka na konci měsíce. Ale oceán je nepřátelský a nepředvídatelný, a jen získat přístup ke stopám je těžké vyhrát.
výzkum Dave Valentine byl podpořen Národní vědeckou nadací (NSF). Chris Reddy výzkum byl podpořen NSF a Gulf of Mexico Research Initiative je DEEP-C konsorcium.