når kjemikere studerer Deepwater Horizon-katastrofen, får vi dette spørsmålet hele tiden fra familie, venner, kolleger, beslutningstakere og allmennheten: Hva skjedde med 200 millioner liter råolje som ble sluppet ut i Mexicogolfen over 87 dager våren 2010?
hva alle ønsker er intet mindre enn en full regnskapsføring av oljen som spydde fra den skadede Macondo godt 50 miles utenfor Kysten Av Louisiana på en enestående dybde på 5000 fot under havoverflaten. I teorien er det ikke ulikt å spore bankkontoen din. Vi forsøker å matche mengden olje som gikk inn i havet med mengden som senere gikk ut av det. Men det er mye vanskeligere enn å balansere inntekter fra lønnsslipp mot regninger betalt og kontanter trukket fra Minibanker.
På katastrofens høyde ga vi råd til et publikum som ønsket et raskt og definitivt svar at Det ville ta flere år å balansere Oljebudsjettet Til Deepwater Horizon. Fem år senere har vi gjort noen fremskritt.
Husk at vi prøver å spore 30.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 karbonatomer (og dobbelt så mange hydrogenatomer) i et fiendtlig, stadig bevegelige miljø. Oljen reiste i mange retninger på forskjellige måter. Noen fløt til havoverflaten, hvor det gikk inn i luften eller ble drevet av vind og strøm i kystmyrer, strender og øyer. Noen olje ble innblandet i vannholdige lag som sirkulerte i havets indre på dybder på 3000 til 4000 fot. Noen sank inn i bunnsedimenter. Og noe av det dukket olje kan ha stakk til fytoplankton, som senere sank til havbunnen i et fenomen som noen kaller en » skitten snøstorm.»
for å komplisere saker, i motsetning til dollar, olje ikke bare beveger seg rundt, det er også endrer sammensetning. Olje er laget av tusen av forskjellige kjemikalier med ulike egenskaper som, under ulike omstendigheter, kan oppløse, fordampe, bli spist av bakterier, eller transformere kjemisk, etterlater en gunky materiale vi kaller en » forvitret rester.»
Finne et fotavtrykk
et seminal papir publisert i 2012 anslått at av de 200 millioner gallonene som ble sluppet ut i miljøet, oppstod halvparten aldri for å danne slicks, men ble fanget dypt i havet. Vi har nettopp fullført en studie, publisert Oktober. 27, 2014, I Proceedings Of National Academy Of Sciences, på hvor mye av den fanget oljen regnet ned til havbunnen, og hvor den falt.
vi brukte data generert AV den AMERIKANSKE regjeringen og nylig utgitt På Internett. Dataene kom fra 3000 prøver av bunnsedimenter samlet på 534 steder av et dusin forskningsekspedisjoner som undersøkte Mexicogolfen i 2010 og 2011.
Mexicogolfen er ikke en uberørt beliggenhet. Den har en historie med industriell oljeforurensning, samt anslagsvis 200.000 liter per dag siver fra havbunnen. Disse «lekk kraner» er en form for kronisk forurensning som har pågått i tusenvis av år I Gulfen.
for å redegjøre for olje Fra Deepwater Horizon-hendelsen og ikke disse andre kildene, fokuserte vi på konsentrasjonen og distribusjonen av en forbindelse, 17a(H),21b(H)-hopan, som var I Deepwater Horizon/Macondo-olje og de fleste andre cruder fra Mexicogolfen. Siden det tar mange år for havbunnssedimenter å samle seg så mye som en tomme, hevdet vi at forhøyede nivåer av hopan fra olje Fra Deepwater Horizon bare ville dukke opp i den øverste halv tomme av havsedimentene, og at de høyeste konsentrasjonene ville være nærmest den skadede brønnen.
vi sammenlignet hopannivåer over Mexicogolfen, og fant en særegen topp i den øverste halv-tommers sedimenter innen 25 miles av brønnen. I motsetning, vi rutinemessig finne prøver som inneholder Deepwater Horizon olje hundrevis av miles unna på strendene I Florida. Fotavtrykket Vi identifiserte For Deepwater Horizon-olje levert til havbunnen var omtrent 2 prosent av fotavtrykket for slicks på overflaten, noe som viser at oljen spredte seg mye bredere på overflaten enn den gjorde i dypet.
Fanget i dypet
vi fant at 4 til 31 prosent av oljen fanget i dyphavet—tilsvarende 2 til 16 prosent av den totale oljen som ble utladet under ulykken—falt innenfor en 1250 kvadratkilometer lapp av den dype havbunnen. Dette er et minimumsestimat, fordi det er sannsynlig at vi savnet noen av de oljede sedimentene, inkludert andre mistenkte oljeområder rundt brønnen, og litt olje ble sikkert avsatt utenfor plasteret.
Ved Å Undersøke dataene litt nærmere, la vi merke til at oljen var patchily avsatt på havbunnen, men mest intensivt sørvest for den skadede brønnen. Det etablerer en sti for toppforurensning.
Det Er Viktig at vi identifiserte hotspots av oljefallfall nær samfunn av skadede dyphavskoraler. Det støtter tidligere omstridte funn at disse korallene ble skadet Av Deepwater Horizon-utslippet.
vi fant toppkonsentrasjoner av hopan lå på havbunnsdybder på 4,265 til 5,250 fot, bracketed av lavere, men fortsatt forhøyede konsentrasjoner opp til 2,950 fot og ned til 5,575 fot. Dette jibes med våre tidligere studier i 2010 kartlegging en plume av oppløst olje og gass fra utslippet som strømmet sørvest på samme dybde.
vi foreslår at små oljedråper koagulerte i disse forurensede plumes og sank til havbunnen-muligens da de oppdaget høye tettheter av partikler som naturlig skyter vannet nær havbunnen. Noen oljedråper kom til å hvile på grunne dybder på steder der den forurensede skyen strømmet forbi høyere stigende områder av havbunnen.
en lignende effekt oppstår når olje forurenser kystlinjer; vi kaller det » skitne badekar ring.»Det var en stor overraskelse at vi så skitne badekarringer på bunnen av havet.
Med så mange cruise og så mange prøver, er det ydmykende at vi definitivt kunne utgjøre bare 2 til 16 prosent av den totale oljesølet. Men når du gjør et puslespill, å sette noen brikker på plass eliminerer andre muligheter og begynner å avsløre hele bildet. Vår forskning opplyste flere nye brikker i puslespillet for å vurdere skader forårsaket Av Deepwater Horizon-utslippet og gi oss ny innsikt i oljens oppførsel i havet. Denne nye kunnskapen vil forbedre måter å unngå og redusere oljeutslipp i fremtiden.
Alle vil ha svaret på «oljespørsmålet» pakket inn, som din sjekkhefte i slutten av måneden. Men havet er fiendtlig og uforutsigbart, og bare å få tilgang til ledetråder er hardt vunnet.
Dave Valentines forskning ble støttet Av National Science Foundation (NSF). Chris Reddys forskning ble støttet AV NSF Og Gulf Of Mexico Research Initiative ‘ S DEEP-C Consortium.