Als Chemiker, die die Deepwater Horizon Katastrophe studieren, bekommen wir diese Frage die ganze Zeit von Familie, Freunden, Kollegen, politischen Entscheidungsträgern und der Öffentlichkeit: Was ist mit den 200 Millionen Gallonen Rohöl passiert, die im Frühjahr 2010 über 87 Tage in den Golf von Mexiko freigesetzt wurden?
Was jeder will, ist nichts weniger als eine vollständige Abrechnung des Öls, das aus dem beschädigten Macondo-Brunnen 50 Meilen vor der Küste von Louisiana in einer beispiellosen Tiefe von 5.000 Fuß unter der Meeresoberfläche gespuckt ist. Theoretisch ist es nicht anders als die Verfolgung Ihres Bankkontos. Wir versuchen, die Menge an Öl, die in den Ozean gelangte, mit der Menge abzugleichen, die später aus dem Ozean austrat. Es ist jedoch viel schwieriger, als die Einnahmen aus Ihrem Gehaltsscheck mit den bezahlten Rechnungen und dem an Geldautomaten abgehobenen Bargeld in Einklang zu bringen.
Auf dem Höhepunkt der Katastrophe rieten wir einer Öffentlichkeit, die sich nach einer schnellen, endgültigen Antwort sehnte, dass es mehrere Jahre dauern würde, um das Ölbudget von Deepwater Horizon auszugleichen. Fünf Jahre später haben wir einige Fortschritte gemacht.
Denken Sie daran, dass wir versuchen, 30.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 Kohlenstoffatome (und doppelt so viele Wasserstoffatome) in einer feindlichen, sich ständig bewegenden Umgebung zu verfolgen. Das Öl reiste mit verschiedenen Mitteln in viele Richtungen. Einige schwebten an die Meeresoberfläche, wo sie in die Luft gingen oder von Winden und Strömungen in Küstensümpfe, Strände und Inseln getrieben wurden. Etwas Öl wurde in wässrige Schichten mitgerissen, die im Inneren des Ozeans in Tiefen von 3.000 bis 4.000 Fuß zirkulierten. Einige sanken in Sedimenten des Meeresbodens. Und ein Teil dieses aufgetauchten Öls könnte an Phytoplankton haften geblieben sein, das anschließend in einem Phänomen, das manche als „schmutzigen Schneesturm“ bezeichnen, auf den Meeresboden sank.“
Um die Sache zu komplizieren, bewegt sich Öl im Gegensatz zu Ihren Dollars nicht nur, es ändert auch seine Zusammensetzung. Öl besteht aus Tausenden verschiedener Chemikalien mit unterschiedlichen Eigenschaften, die sich unter verschiedenen Umständen auflösen, verdampfen, von Bakterien gefressen oder chemisch umgewandelt werden können und ein gunkiges Material hinterlassen, das wir als „verwitterten Rückstand“ bezeichnen.“
Einen Fußabdruck finden
Ein bahnbrechendes Papier, das 2012 veröffentlicht wurde, schätzte, dass von den 200 Millionen Gallonen, die in die Umwelt abgegeben wurden, die Hälfte nie auftauchte, um Slicks zu bilden, sondern tief im Ozean gefangen blieb. Wir haben gerade eine Studie abgeschlossen, veröffentlicht Okt. 27, 2014, in den Proceedings der National Academy of Sciences, darüber, wie viel von diesem eingeschlossenen Öl auf den Meeresboden geregnet hat und wo es gefallen ist.
Wir haben Daten verwendet, die von der US-Regierung generiert und kürzlich im Internet veröffentlicht wurden. Die Daten stammen aus 3.000 Proben von Meeresbodensedimenten, die an 534 Standorten von einem Dutzend Forschungsexpeditionen gesammelt wurden, die 2010 und 2011 den Golf von Mexiko untersuchten.
Der Golf von Mexiko ist kein unberührter Ort. Es hat eine Geschichte der industriellen Ölverschmutzung sowie schätzungsweise 200.000 Gallonen pro Tag, die vom Meeresboden sickern. Diese „undichten Wasserhähne“ sind eine Form der chronischen Verschmutzung, die seit Tausenden von Jahren im Golf vor sich geht.
Um das Öl aus dem Deepwater Horizon-Ereignis und nicht diese anderen Quellen zu berücksichtigen, konzentrierten wir uns auf die Konzentration und Verteilung einer Verbindung, 17a (H), 21b (H) -Hopan, die sich in Deepwater Horizon / Macondo-Öl und den meisten anderen Rohölen aus dem Golf von Mexiko befand. Da es viele Jahre dauert, bis sich Meeresbodensedimente bis zu einem Zoll ansammeln, Wir argumentierten, dass erhöhte Hopan-Gehalte aus Öl von Deepwater Horizon nur im oberen halben Zoll der Ozeansedimente auftreten würden und dass die höchsten Konzentrationen dem beschädigten Brunnen am nächsten wären.
Wir verglichen die Hopan-Werte im Golf von Mexiko und fanden einen markanten Peak im oberen halben Zoll der Sedimente innerhalb von 25 Meilen um das Bohrloch. Im Gegensatz dazu finden wir routinemäßig Proben mit Deepwater Horizon-Öl Hunderte von Kilometern entfernt an den Stränden Floridas. Der Fußabdruck, den wir für Deepwater Horizon-Öl, das an den Meeresboden geliefert wurde, identifizierten, betrug etwa 2 Prozent des Fußabdrucks für Slicks an der Oberfläche, was zeigt, dass sich Öl an der Oberfläche viel weiter ausbreitete als in der Tiefe.
In der Tiefe gefangen
Wir fanden heraus, dass 4 bis 31 Prozent des im tiefen Ozean eingeschlossenen Öls — das entspricht 2 bis 16 Prozent des gesamten Öls, das während des Unfalls freigesetzt wurde — in einen 1.250 Quadratmeilen großen Bereich des tiefen Meeresbodens fielen. Dies ist eine minimale Schätzung, da es wahrscheinlich ist, dass wir einige der geölten Sedimente verpasst haben, einschließlich anderer vermuteter öliger Bereiche rund um das Bohrloch, und etwas Öl wurde sicherlich außerhalb des Pflasters abgelagert.
Bei näherer Betrachtung der Daten stellten wir fest, dass sich das Öl fleckig auf dem Meeresboden ablagerte, am intensivsten jedoch südwestlich des beschädigten Brunnens. Das schafft eine Spur für Peak-Kontamination.
Wichtig ist, dass wir Hotspots von Öl-Fallout in der Nähe von Gemeinschaften geschädigter Tiefseekorallen identifiziert haben. Das unterstützt bisher umstrittene Erkenntnisse, dass diese Korallen durch die Deepwater Horizon Spill beschädigt wurden.
Wir fanden Spitzenkonzentrationen von Hopan in Meeresbodentiefen von 4.265 bis 5.250 Fuß, gefolgt von niedrigeren, aber immer noch erhöhten Konzentrationen von bis zu 2.950 Fuß und bis zu 5.575 Fuß. Dies steht im Einklang mit unseren früheren Studien aus dem Jahr 2010, in denen eine Wolke aus gelöstem Öl und Gas aus der Verschüttung kartiert wurde, die in ähnlicher Tiefe nach Südwesten floss.
Wir schlagen vor, dass winzige Öltröpfchen in diesen kontaminierten Federn koagulierten und auf den Meeresboden sanken — möglicherweise, wenn sie auf hohe Partikeldichten stießen, die das Wasser in der Nähe des Meeresbodens auf natürliche Weise trübten. Einige Öltröpfchen kamen in flacheren Tiefen an Stellen zum Stillstand, an denen die kontaminierte Wolke an höher ansteigenden Bereichen des Meeresbodens vorbeifloss.
Ein ähnlicher Effekt tritt auf, wenn Öl die Küsten verschmutzt; wir nennen es die „schmutzige Badewanne“.“ Es war eine große Überraschung, dass wir schmutzige Badewannenringe am Grund des Ozeans sahen.
Bei so vielen Kreuzfahrten und so vielen Proben ist es demütigend, dass wir definitiv nur 2 bis 16 Prozent des gesamten ausgelaufenen Öls ausmachen konnten. Aber wenn Sie ein Puzzle machen, eliminiert das Einsetzen von Teilen andere Möglichkeiten und beginnt, das vollständige Bild zu enthüllen. Unsere Forschung beleuchtete mehrere neue Puzzleteile, um Schäden durch die Deepwater Horizon-Verschüttung zu bewerten und uns neue Einblicke in das Verhalten von Öl im Ozean zu geben. Dieses neue Wissen wird die Möglichkeiten zur Vermeidung und Minderung von Ölverschmutzungen in Zukunft verbessern.
Jeder möchte, dass die Antwort auf die „Ölfrage“ schlüssig verpackt ist, wie Ihr Scheckbuch am Ende des Monats. Aber der Ozean ist feindlich und unberechenbar, und nur Zugang zu Hinweisen zu bekommen, ist hart erkämpft.
Dave Valentines Forschung wurde von der National Science Foundation (NSF) unterstützt. Chris Reddys Forschung wurde vom DEEP-C-Konsortium der NSF und der Gulf of Mexico Research Initiative unterstützt.