a Deepwater Horizon katasztrófáját tanulmányozó vegyészekként állandóan ezt a kérdést kapjuk a családtól, barátoktól, kollégáktól, politikai döntéshozóktól és a nagyközönségtől: mi történt azzal a 200 millió gallon nyersolajjal, amelyet 87 nap alatt engedtek a Mexikói-öbölbe 2010 tavaszán?
amit mindenki akar, az nem kevesebb, mint az olaj teljes elszámolása, amely a sérült Macondo kútból ömlött 50 mérföldre Louisiana partjaitól, példátlan mélységben, 5000 láb mélyen a tenger felszíne alatt. Elméletileg ez nem különbözik a bankszámlád nyomon követésétől. Megpróbáljuk összehasonlítani az óceánba kerülő olaj mennyiségét azzal a mennyiséggel, amely később kijött belőle. De ez sokkal nehezebb, mint a bevételek kiegyenlítése a fizetésedből a fizetett számlákkal és az ATM-ekből kivont készpénzzel szemben.
a katasztrófa csúcspontján azt tanácsoltuk a gyors, végleges válaszra vágyó közönségnek, hogy több évbe telik a Deepwater Horizon olajköltségvetésének egyensúlyba hozása. Öt évvel később, tettünk némi előrelépést.
ne feledje, hogy 30 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 szénatomot (és kétszer annyi hidrogénatomot) próbálunk nyomon követni egy ellenséges, állandóan mozgó környezetben. Az olaj sok irányba utazott különböző eszközökkel. Néhányan az óceán felszínére lebegtek, ahol a levegőbe került, vagy a szél és az áramlatok a parti mocsarakba, strandokba és szigetekbe hajtották. Néhány olaj vizes rétegekbe került, amelyek az óceán belsejében 3000-4000 láb mélységben keringtek. Néhányan a tengerfenék üledékeibe süllyedtek. A felszínre került olaj egy része pedig a fitoplanktonhoz tapadhatott, amely később a tengerfenékre süllyedt egy olyan jelenségben, amelyet egyesek “piszkos hóviharnak” neveznek.”
bonyolítja a dolgokat, ellentétben a dollár, olaj nem csak mozog, ez is változik összetételét. Az olaj ezer különböző vegyi anyagból készül, különböző tulajdonságokkal, különböző körülmények között, feloldódhat, elpárolog, baktériumok megeszik, vagy kémiailag átalakul, hátrahagyva egy gunky anyagot, amelyet “viharvert maradéknak” nevezünk.”
lábnyom megtalálása
egy 2012-ben közzétett alapvető tanulmány becslése szerint a környezetbe kibocsátott 200 millió gallon fele soha nem került felszínre, hogy slickeket képezzen, de az óceán mélyén csapdába esett. Most fejeztünk be egy tanulmányt, megjelent okt. 27, 2014, a Proceedings of the National Academy of Sciences, hogy mennyi, hogy csapdába esett olaj esett le az óceán fenekén, és hol esett.
az Egyesült Államok kormánya által generált és a közelmúltban az Interneten közzétett adatokat használtuk. Az adatok 3000 tengerfenék üledékmintából származnak, amelyeket 534 helyszínen gyűjtöttek egy tucat kutató expedíció, amelyek 2010-ben és 2011-ben felmérték a Mexikói-öblöt.
a Mexikói-öböl nem érintetlen hely. Az ipari olajszennyezés története, valamint a becslések szerint napi 200 000 gallon szivárog az óceán fenekéről. Ezek a “szivárgó csaptelepek” a krónikus szennyezés egyik formája, amely évezredek óta folyik az öbölben.
a Deepwater Horizon eseményből származó olaj, és nem ezek a források, az egyik vegyület,a 17a(H), a 21B(H)-hopane koncentrációjára és eloszlására összpontosítottunk, amely a Deepwater Horizon/Macondo olajban és a legtöbb más, a Mexikói-öbölből származó crude-ban volt. Mivel sok évbe telik, amíg a tengerfenék üledékei akár egy hüvelykre is felhalmozódnak, azzal érveltünk, hogy a Deepwater Horizon olajából származó magas hopánszint csak az óceán üledékeinek felső fél hüvelykében jelenik meg, és hogy a legmagasabb koncentrációk a legközelebb vannak a sérült kúthoz.
összehasonlítottuk a hopane szintjét a Mexikói-öbölben, megkülönböztető csúcsot találtunk az üledékek felső fél hüvelykében a kút 25 mérföldes körzetében. Ezzel szemben rendszeresen találunk mintákat, amelyek Deepwater Horizon olajat tartalmaznak több száz mérföldnyire Florida strandjain. A Deepwater Horizon olajnak a tengerfenékre juttatott lábnyoma kb 2 a felszíni repedések lábnyomának százaléka, ami azt mutatja, hogy az olaj sokkal szélesebb körben terjedt el a felszínen, mint a mélyben.
csapdába esett a mélyben
azt találtuk, hogy a mély óceánba szorult olaj 4-31 százaléka—ami a baleset során kibocsátott összes olaj 2-16 százalékának felel meg—a mély tengerfenék 1250 négyzetmérföldes foltjába esett. Ez egy minimális becslés, mert valószínű, hogy kihagytunk néhány olajozott üledéket, beleértve más feltételezett olajos területeket a kút körül, és néhány olaj biztosan lerakódott a tapaszon kívül.
az adatokat egy kicsit alaposabban megvizsgálva észrevettük, hogy az olaj foltosan lerakódott a tengerfenéken, de legintenzívebben a sérült kúttól délnyugatra. Ez meghatározza a csúcsszennyezés nyomát.
fontos, hogy azonosítottuk az olajhullás hotspotjait a sérült mélytengeri Korallok közösségei közelében. Ez alátámasztja a korábban vitatott megállapításokat, miszerint ezeket a korallokat a Deepwater Horizon kiömlése károsította.
azt találtuk, hogy a hopane csúcskoncentrációja 4265-5250 láb tengerfenék mélységben feküdt, alacsonyabb, de még mindig emelkedett koncentrációkkal, 2950 lábig és 5575 lábig. Ez egybeesik a 2010-es korábbi tanulmányainkkal, amelyek egy oldott olaj és gáz halmazállapotát térképezték fel a kiömlésből, amely hasonló mélységben délnyugatra áramlott.
azt javasoljuk, hogy apró olajcseppek koagulálódtak ezekben a szennyezett tollakban és süllyedtek a tengerfenékre—valószínűleg akkor, amikor nagy sűrűségű részecskékkel találkoztak, amelyek természetes módon elhomályosították a tengerfenék közelében lévő vizeket. Néhány olajcsepp sekélyebb mélységben pihent meg olyan helyeken,ahol a szennyezett toll a tengerfenék magasabb emelkedő területein áramlott.
hasonló hatás akkor fordul elő, amikor az olaj szennyezi a tengerpartokat; “piszkos fürdőkádgyűrűnek” nevezzük.”Nagy meglepetés volt, hogy piszkos fürdőkádgyűrűket láttunk az óceán fenekén.
annyi hajóút és annyi minta mellett megalázó, hogy a teljes olajkiömlésnek csak 2-16% – át tudjuk elszámolni. De ha csinálsz egy puzzle, üzembe minden darab helyére kiküszöböli más lehetőségeket, és elkezdi, hogy felfedje a teljes képet. Kutatásunk számos új darabot világított meg a rejtvényben, hogy felmérje a Deepwater Horizon kiömléséből eredő károkat, és új betekintést nyújtson az olaj viselkedésébe az óceánban. Ez az új tudás javítani fogja az olajszennyezés elkerülésének és enyhítésének módjait a jövőben.
mindenki azt akarja, hogy az “olajkérdésre” a választ végérvényesen lezárják, mint a csekkfüzet a hónap végén. De az óceán ellenséges és kiszámíthatatlan, és csak a nyomokhoz való hozzáférést nehéz megnyerni.
Dave Valentine kutatását a Nemzeti Tudományos Alapítvány (NSF) támogatta. Chris Reddy kutatását az NSF és a Mexikói-öböl kutatási kezdeményezésének DEEP-C konzorciuma támogatta.