深海の地平線の災害を研究している化学者として、私たちは家族、友人、同僚、政策立案者、そして一般の人々からいつもこの質問を受けます：2010年春に87日間
誰もが望んでいるのは、海面下5,000フィートの前例のない深さで、ルイジアナ州沖50マイルの損傷したマコンド井戸から噴出した石油の完全な会計処理にほかなりません。 理論的には、それはあなたの銀行口座を追跡するのとは異なりません。 私たちは、海に入った油の量と、その後出た油の量を一致させようとしています。 しかし、それはあなたの給料から支払われた請求書とatmから引き出された現金との収入のバランスをとるよりもはるかに困難です。
災害の高さで、私たちは、Deepwater Horizonの石油予算のバランスをとるには数年かかるだろうと、迅速で決定的な答えを切望していた一般の人々に助言しました。 五年後、我々はいくつかの前進をしました。
私たちは、敵対的で動き続ける環境で30,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000の炭素原子（およびその2倍の水素原子）を追跡しようとしていることに注意してくださ 油はさまざまな手段によって多くの方向に移動しました。 いくつかは、それが空気中に入ったか、沿岸湿地、ビーチ、島に風や流れによって駆動された海面に浮かんだ。 いくつかの油は、3,000から4,000フィートの深さで海の内部を循環する水の層に引き込まれました。 いくつかは海底の堆積物に沈んだ。 そして、その浮上した油のいくつかは、植物プランクトンに付着している可能性があり、その後、いくつかは”汚れた吹雪”と呼ぶ現象で海底に沈んだ。”
あなたのドルとは異なり、問題を複雑にするために、油は動き回るだけでなく、それはまた、組成を変更しています。 オイルは、異なる状況下で、溶解、蒸発、細菌によって食べられる、または化学的に変換することができる、異なる特性を有する数千の異なる化学物質で
finding a footprint
2012年に発表された独創的な論文では、環境中に排出された2億ガロンのうち、半分はスリックを形成するために浮上しなかったが、海の奥深くに閉じ込められたままであったと推定されている。 私たちはちょうどOctに発表された研究を完了しました。 27,2014,国立科学アカデミーの議事録で,その閉じ込められた油のどのくらいの海底に降りて雨が降った,そしてそれが落ちた場所.
私たちは、米国政府が生成し、最近インターネット上で公開されたデータを使用しました。 このデータは、2010年と2011年にメキシコ湾を調査した1ダースの調査遠征によって534の場所で収集された3,000の海底堆積物のサンプルから得られました。
メキシコ湾は自然のままの場所ではない。 これは、工業用油汚染の歴史だけでなく、海底から浸透一日あたり推定200,000ガロンを持っています。 これらの「漏れやすい蛇口」は、湾で何千年も続いている慢性的な汚染の一形態です。
Deepwater Horizonイベントからの石油であり、これらの他の供給源ではないことを説明するために、Deepwater Horizon/Macondo oilおよびメキシコ湾からの他の大部分の原油にあった1つの化合物、17a(H)、21b(H)-hopaneの濃度と分布に焦点を当てました。 海底堆積物が1インチも蓄積するのに何年もかかるので、深海の地平線からの油からのホパンの上昇レベルは海洋堆積物の上半分インチにのみ現れ、最高濃度は損傷した井戸に最も近いであろうと主張した。
メキシコ湾のホパネのレベルを比較し、井戸から25マイル以内の堆積物の上半分インチに特徴的なピークを見つけました。 対照的に、我々は日常的にフロリダのビーチで数百マイル離れた深海ホライゾンオイルを含むサンプルを見つけます。 私たちが海底に届けたDeepwater Horizon oilについて特定した足跡は、表面でのスリックの足跡の約2％であり、油が深部よりも表面ではるかに広く広がっているこ
深海に閉じ込められた
私たちは、深海に閉じ込められた油の4〜31％（事故中に排出された油全体の2〜16％に相当）が、深い海底の1,250平方マイルのパッチ内に落ちていることを発見しました。 これは、井戸の周りの他の疑わしい油性領域を含む油を塗った堆積物のいくつかを逃した可能性が高く、いくつかの油が確かにパッチの外に堆積
データをもう少し詳しく調べてみると、油は海底にパッチ状に堆積しているが、損傷した井戸の南西に最も集中的に堆積していることに気づいた。 それはピーク汚染のための道を確立する。
重要なことに、我々は、損傷した深海サンゴのコミュニティの近くに油の放射性降下物のホットスポットを同定した。 これは、これらのサンゴがDeepwater Horizonの流出によって損傷したという以前に論争されていた調査結果を支持しています。
私たちは、ホパネのピーク濃度が4,265から5,250フィートの海底の深さに位置していることを発見しました。 これは、同様の深さで南西に流れた流出からの溶解した石油とガスのプルームをマッピングする2010の私たちの以前の研究とjibes。
私たちは、これらの汚染されたプルームで凝固した小さな油滴が海底に沈んだと提案しています—おそらく海底近くの水を自然に曇らせる高密度の粒子に遭遇したとき。 いくつかの油滴は、汚染されたプルームが海底のより高い上昇領域を過ぎて流れた場所で、より浅い深さで休むようになった。
油が海岸線を汚染するときにも同様の効果が発生します。”海の底に汚れた浴槽の輪があるのを見たのは大きな驚きでした。
非常に多くのクルーズと非常に多くのサンプルで、流出した総石油の2-16％しか決定的に説明できないことは謙虚です。 しかし、あなたがパズルをやっているとき、任意のピースを所定の位置に置くことは、他の可能性を排除し、全体像を明らかにし始めます。 私たちの研究は、深海の地平線の流出によって引き起こされた被害を評価し、海洋における油の挙動に関する新しい洞察を与えるために、パズルのい この新しい知識は、将来の石油流出を回避し、軽減する方法を改善するでしょう。
誰もが月末にあなたの小切手帳のように、決定的に包まれた”石油の質問”への答えを望んでいます。 しかし、海は敵対的で予測不可能であり、手がかりにアクセスするだけでは難しいです。
Dave Valentineの研究は、国立科学財団（NSF）によって支援されました。 Chris Reddyの研究は、NSFとメキシコ湾研究イニシアティブのDEEP-Cコンソーシアムによって支援されました。