în calitate de chimiști care studiază dezastrul Deepwater Horizon, primim această întrebare tot timpul de la familie, prieteni, colegi, factori de decizie politică și publicul larg: ce s-a întâmplat cu cei 200 de milioane de galoane de țiței care au fost eliberați în Golful Mexic pe parcursul a 87 de zile în primăvara anului 2010?
ceea ce toată lumea vrea nu este nimic mai puțin decât o contabilitate completă a petrolului care a scurs din puțul Macondo deteriorat la 50 de mile în largul coastei Louisianei, la o adâncime fără precedent de 5.000 de picioare sub suprafața mării. În teorie, nu este diferit de urmărirea contului dvs. bancar. Încercăm să potrivim cantitatea de petrol care a intrat în ocean cu cantitatea care a ieșit ulterior din el. Dar este mult mai greu decât echilibrarea veniturilor din salariul dvs. împotriva facturilor plătite și a numerarului retras de la bancomate.
la apogeul dezastrului, am sfătuit un public care dorea un răspuns rapid și definitiv că va dura câțiva ani pentru a echilibra bugetul petrolului Deepwater Horizon. Cinci ani mai târziu, am făcut unele progrese.
rețineți că încercăm să urmărim 30.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 de atomi de carbon (și de două ori mai mulți atomi de hidrogen) într-un mediu ostil, în continuă mișcare. Uleiul a călătorit în multe direcții prin mijloace diferite. Unii au plutit la suprafața oceanului, unde a intrat în aer sau a fost condus de vânturi și curenți în mlaștini de coastă, plaje și insule. Unele petrol s-au antrenat în straturi apoase care circulau în interiorul oceanului la adâncimi de 3.000 până la 4.000 de picioare. Unii s-au scufundat în sedimentele de pe fundul mării. Și o parte din petrolul care a ieșit la suprafață s-ar fi putut lipi de fitoplancton, care ulterior s-a scufundat pe fundul mării într-un fenomen pe care unii îl numesc „viscol murdar.”
pentru a complica lucrurile, spre deosebire de dolari, ulei nu numai se mișcă în jurul valorii de, este, de asemenea, modificări compoziție. Uleiul este format din mii de substanțe chimice diferite, cu proprietăți diferite, care, în circumstanțe diferite, se pot dizolva, evapora, pot fi consumate de bacterii sau se pot transforma chimic, lăsând în urmă un material gunky pe care îl numim „reziduu erodat”.”
găsirea unei amprente
o lucrare seminală publicată în 2012 a estimat că din cei 200 de milioane de galoane evacuați în mediu, jumătate nu au ieșit niciodată la suprafață pentru a forma urme, dar au rămas prinși adânc în ocean. Tocmai am finalizat un studiu, publicat Oct. 27, 2014, în Proceedings of the National Academy of Sciences, cu privire la cât de mult din acel petrol prins a plouat până la fundul oceanului și unde a căzut.
am folosit date generate de Guvernul SUA și publicate recent pe Internet. Datele provin din 3.000 de probe de sedimente de pe fundul mării colectate în 534 de locații de către o duzină de expediții de cercetare care au cercetat Golful Mexic în 2010 și 2011.
Golful Mexic nu este o locație curată. Are o istorie de poluare industrială cu petrol, precum și aproximativ 200.000 de galoane pe zi care se scurg de pe fundul oceanului. Aceste „robinete scurgeri” sunt o formă de poluare cronică care se întâmplă de mii de ani în Golf.
pentru a explica petrolul din evenimentul Deepwater Horizon și nu aceste alte surse, ne-am concentrat pe concentrația și distribuția unui compus, 17a(H),21b(H) – hopane, care se afla în Deepwater Horizon/Macondo oil și majoritatea celorlalte brute din Golful Mexic. Deoarece este nevoie de mulți ani pentru ca sedimentele de pe fundul mării să se acumuleze până la un centimetru, am susținut că nivelurile ridicate de hopan din petrolul de la Deepwater Horizon ar apărea doar în jumătatea superioară a sedimentelor oceanice și că cele mai mari concentrații ar fi cele mai apropiate de puțul deteriorat.
am comparat nivelurile de hopane din Golful Mexic, găsind un vârf distinctiv în jumătatea superioară a sedimentelor la 25 de mile de fântână. În schimb, găsim în mod obișnuit mostre care conțin Deepwater Horizon oil la sute de kilometri distanță pe plajele din Florida. Amprenta pe care am identificat-o pentru uleiul Deepwater Horizon livrat pe fundul mării a fost de aproximativ 2% din amprenta pentru petele de la suprafață, arătând că uleiul s-a răspândit mult mai mult la suprafață decât în adâncime.
prinși în adâncimi
am constatat că 4 până la 31% din petrolul prins în adâncul oceanului—echivalentul a 2 până la 16% din totalul petrolului descărcat în timpul accidentului—a căzut într-un petic de 1.250 de mile pătrate din fundul mării adânci. Aceasta este o estimare minimă, deoarece este probabil că am ratat unele dintre sedimentele uleioase, inclusiv alte zone uleioase suspectate în jurul puțului, iar unele uleiuri au fost cu siguranță depozitate în afara plasturelui.
inspectând Datele un pic mai îndeaproape, am observat că uleiul a fost depus pe fundul mării, dar cel mai intens la sud-vest de puțul deteriorat. Asta stabilește un traseu pentru contaminarea de vârf.
important, am identificat hotspot-uri de căderi de petrol în apropierea comunităților de corali de adâncime deteriorate. Aceasta susține constatările contestate anterior că acești corali au fost deteriorați de deversarea Deepwater Horizon.
am găsit concentrații maxime de hopane la adâncimi de 4.265 până la 5.250 de picioare, între paranteze de concentrații mai mici, dar încă ridicate, până la 2.950 de picioare și până la 5.575 de picioare. Acest lucru se potrivește cu studiile noastre anterioare din 2010 care au cartografiat un nor de petrol și gaze dizolvate din deversarea care curgea spre sud-vest la o adâncime similară.
propunem ca mici picături de ulei să se coaguleze în aceste pene contaminate și să se scufunde pe fundul mării—posibil atunci când au întâlnit densități mari de particule care înnorează în mod natural apele din apropierea fundului mării. Unele picături de ulei au ajuns să se odihnească la adâncimi mai puțin adânci în locurile în care plumul contaminat curgea pe lângă zonele cu creștere mai mare ale fundului mării.
un efect similar apare atunci când uleiul contaminează coastele; îl numim „inelul murdar de cadă.”A fost o mare surpriză că am văzut inele murdare de cadă pe fundul oceanului.
cu atât de multe croaziere și atât de multe probe, este umilitor că am putea reprezenta definitiv doar 2 până la 16 la sută din totalul petrolului vărsat. Dar atunci când faci un puzzle, pune orice piese în loc elimină alte posibilități și începe să dezvăluie imaginea completă. Cercetarea noastră a luminat mai multe piese noi din puzzle pentru a evalua daunele cauzate de deversarea Deepwater Horizon și pentru a ne oferi noi perspective asupra comportamentului petrolului din ocean. Aceste noi cunoștințe vor îmbunătăți modalitățile de evitare și atenuare a scurgerilor de petrol în viitor.
toată lumea vrea ca răspunsul la „întrebarea petrolului” să fie încheiat în mod concludent, ca și carnetul de cecuri de la sfârșitul lunii. Dar oceanul este ostil și imprevizibil, și doar obținerea accesului la indicii este greu de câștigat.
cercetarea lui Dave Valentine a fost susținută de Fundația Națională pentru științe (NSF). Cercetarea lui Chris Reddy a fost susținută de NSF și de Consorțiul DEEP-C al Gulf of Mexico Research Initiative.