Разлив нефти Deepwater Horizon 2010 года считается крупнейшим случайным морским разливом в истории США и катастрофой для людей и нечеловеческих сообществ вдоль побережья Мексиканского залива. Но разлив создал возможность тщательно изучить влияние разливов нефти на окружающую среду и здоровье населения, а также разработать новые технологии для борьбы с разливами в будущем.
Связанный контент
- Разлив нефти в Персидском заливе на самом деле не закончился, даже пять лет спустя
- Более трех лет спустя нефть из глубоководного горизонта сохраняется в Персидском заливе
ВР выделил 500 миллионов долларов на финансирование исследований, связанных с разливами, и в течение последних пяти лет независимая исследовательская инициатива в Мексиканском заливе (GoMRI) использовала это финансирование для поддержки исследований более 1200 ученых.
Попутно эти исследователи сделали фундаментальные открытия в области науки об океане, которые иначе никогда бы не были известны. Вот пять самых интересных находок океана, которые были получены в результате исследований разливов нефти в Персидском заливе:
Никогда ранее не видели океанские течения
Исследователи запустили пластиковые дрифтеры в Мексиканский залив в 2012 году. (КАРТА) Наше понимание океанических течений ограничено нашими инструментами, говорит Тамай Озгокмен, физический океанограф из Университета Майами. Наши глаза могут выделить небольшие токи со стороны лодки, а спутники могут определить большие, ширина которых составляет от десятков до сотен миль. Но у нас нет хороших инструментов для наблюдения течений, которые лежат где-то посередине - шириной от 300 футов до 6 миль - и они остаются в основном невидимыми.
Во главе с Озгокменом команда океанографов и инженеров CARTHE нашла новый инструмент во время разлива Персидского залива: нефтяное пятно. По некоторым оценкам, к концу апреля 2010 года пятно покрыло почти 4000 квадратных миль. Они внимательно наблюдали, как пятно расползлось по поверхности океана, и заметили, что оно движется не так, как они предполагали, основываясь на известных потоках. «Мы просмотрели много изображений разлива нефти, и нам стало ясно, что мелкие потоки очень сильно повлияли на то, как эта штука распространяется», - говорит Озгокмен.
Исследователи CARTHE разработали набор небольших океанических дрифтеров с поддержкой GPS, которые можно было бы сбрасывать в залив и отслеживать по местоположению. Их данные подтвердили существование этих небольших токов, называемых субмезомасштабных токов. «Это было открытием, когда впервые были измерены эти токи», - говорит Озгокмен. «Люди всегда подозревали их, но они никогда не могли измерить их, потому что им требовалось огромное количество дрифтеров». Команда CARTHE продолжает разрабатывать дешевые, компактные, простые в сборке и биоразлагаемые дрифтеры, которые исследователи могут использовать для выявления других небольших локальных течений по всему миру.
Подсчет Зубастиков Залива
Сканирующая электронная микрофотография грязевого дракона Echinoderes skipperae . (Мартин Соренсен) После разлива одним из первых вопросов было то, как это повлияет на популяции животных в заливе и на побережье. Люди сразу же беспокоятся о крупных харизматичных животных, таких как дельфины, пеликаны и тунец, как мы можем легко увидеть и сопереживать их страданиям. Однако многие из многочисленных, но менее традиционно привлекательных животных, таких как насекомые и зоопланктон, столь же важны для этих экосистем, если не больше.
Разлив дал исследователям возможность подсчитать и идентифицировать этих крошечных тварей в регионе Персидского залива, причем некоторые впервые. Линда Хупер-Буи, энтомолог из Университета штата Луизиана, изучает насекомых и пауков, которые часто играют незамеченную, но важную роль в прибрежных средах обитания, таких как аэрация и изменение питательных веществ в почве, конкуренция с крабами и другими членистоногими в пищу, транспортировка семян растений и служа пищей для певчих птиц и других животных. После разлива Хупер-Буи изучил влияние стрессоров на насекомых и пауков в болотах и прибрежных дюнах, окаймляющих Мексиканский залив. Одним из таких факторов стресса является нефть, но она также рассматривает наводнения и штормовые нагоны, которые будут все чаще встречаться по мере повышения уровня моря вдоль побережья Персидского залива. «Теперь у нас есть отличные данные о разнообразии насекомых и пауков, тех таксонов, которые устойчивы к стрессам, тех, которые устойчивы к экстремальным стрессам, и тех, которым требуется больше времени для восстановления», - говорит она.
Тем временем биолог из Тройского университета Стивен Ландерс копается в песке в поисках мейофауны, микроскопических животных, которые живут между песчинками. Перед разливом он и его коллеги собрали осадок у побережья Залива и насчитали более 33 300 животных, включая нематод, веслоногих ракообразных и мелких морских червей, называемых полихетами. По мере того, как он продолжает пробоотборную работу после разлива и называет лица мейофауны, он «обнаружил около 15 видов, которые кажутся новыми для науки», говорит он. Например, он и Мартин Соренсен из Копенгагенского университета описали два новых вида грязевых драконов. «Только благодаря пониманию того, что происходит сейчас, мы сможем взглянуть на последствия изменений в будущем», - говорит Ландерс.
Энергия и жизнь окружают глубоководные потоки
Метановые ледяные черви собираются в комок гидрата метана в заливе. (Программа NOAA Okeanos Explorer, Экспедиция Мексиканского залива 2012) Ежегодно просачивается природная нефть в Мексиканском заливе до 1, 4 миллиона баррелей нефти. Пузырь за пузырем нефть и газ выходят из резервуаров под морским дном - тех же резервуаров, в которые нефтегазовые компании обращаются, когда они бурят в глубоком море.
Уникальные сообщества животных окружают эти потоки, питаясь микробами, которые могут переваривать богатые углеводородами нефть и газ. «Наличие и движение нефти и газа очень важно для процветания этих организмов», - пишет Кэролайн Йохансен, аспирант Университета штата Флорида, в своем блоге на портале «Смитсоновский океан». В рамках глубоководного проекта GoMRI она снимает пленки, чтобы точно измерить, сколько нефти и газа выходит, и выявить факторы, которые контролируют выброс пузырьков.
Эти утечки также являются местом образования гидратов метана, кристаллической формы метана, которая считается как потенциальным новым источником природного газа, так и потенциально опасным фактором, способствующим будущему изменению климата. Гидраты метана представляют собой серьезную опасность на глубоководных буровых площадках, и даже не позволили BP остановить разлив Deepwater Horizon в начале мая 2010 года, когда они выросли внутри защитного купола.
Еще многое предстоит узнать о том, как и почему они образуются, их стабильность при различных температурах и давлениях и какую роль они играют в местах просачивания. Разлив дал исследователям возможность провести выделенное время в этих недоступных местах и лучше понять их физику, химию и биологию. «Все это относится к« общей картине », в которой мы получаем лучшее понимание работы этих мест просачивания, которые являются производящими энергию областями для многих организмов в этих бентических экосистемах», - говорит Йохансен. Возможно, более срочно, Мексиканский залив считается лучшим местом в США для бурения на гидраты метана - если ученые могут выяснить, как безопасно их добывать. Чем больше исследователи смогут узнать о гидратах залива до того дня, тем лучше.
Как скрытые акулы глубокой миграции
Тупая акула на Гавайях. (Дин Губбс) Мы боимся и восхищаемся акулами, когда они плавают на поверхности. Но большинство акул остаются в глубинах океана, оставаясь невидимыми для нас. «Большинство людей не осознают, что более половины всех видов акул в мире живут всю свою жизнь на глубине менее 700 футов», - говорит ученый по акулам Дин Граббс из Университета штата Флорида.
При отборе проб глубоководной рыбы на предмет воздействия нефти после разлива Граббс воспользовался возможностью, чтобы узнать больше об одной из наиболее распространенных крупных глубоководных акул: окуня с шестью жабрами. Достигнув длины 17 футов, они встречаются по всему миру в воде глубиной до 6000 футов. Со своей командой он прикрепил спутниковые метки к 20 из этих акул по всему миру, включая семь в Мексиканском заливе, чтобы отслеживать их движения. Они были удивлены, обнаружив, что шестигорые акулы залива плывут к поверхности океана на закате и обратно на глубину на рассвете, следуя строгому графику. Это соответствует той же схеме ежедневной вертикальной миграции, которую используют миллиарды мелких рыб, кальмаров и креветок. Граббс считает, что акулы из шести гиллов могут следовать за этой миграцией, чтобы питаться хищниками этих более мелких организмов.
Кроме того, его команда исследовала популяции глубоководных рыб, в том числе акул, по всему восточному заливу. Они были удивлены, обнаружив, что глубоководные сообщества рыб значительно различаются по всему региону. Это имеет отношение к пониманию последствий разлива, так как до 10 миллионов галлонов нефти могли осесть на морском дне, где эти рыбы живут и добывают корм. Но он также предоставляет фундаментальную информацию исследователям, пытающимся понять, какие силы формируют эти глубоководные сообщества.
Нашествие Крылатки
Летом после разлива Уилл Паттерсон из Морской лаборатории Университета Южной Алабамы и острова Дофин обследовал искусственные и естественные рифы через северный шельф залива, чтобы выяснить, не повлияла ли нефть на рифовых рыб, обитающих там. Снимая видео с небольшими камерами с дистанционным управлением, он и его аспирант Кристен Даль сделали удивительное наблюдение: инвазивные крылатки сидели на всем протяжении искусственных рифов.
Эти рыбы являются ненасытными хищниками, быстро размножаются и их трудно поймать и убить. Это был первый раз, когда проблемную рыбу видели в таком большом количестве вокруг искусственных рифовых сообществ северного Мексиканского залива, поэтому Паттерсон начал отслеживать их. К концу 2013 года популяция крылаток в регионе выросла в геометрической прогрессии, и с тех пор она увеличилась еще больше. Он нашел более высокую плотность крылатых рыб на искусственных рифах, чем естественные рифы, плотности, которые являются одними из самых высоких в западной Атлантике.
Поскольку они продолжают изучать последствия разлива нефти, они также будут следовать за крылаткой. «Мы заинтересованы в документировании тенденций популяций крылаток, потенциальных механизмов контроля над крылатками и их влияния на естественные популяции рифовых рыб», - говорит Паттерсон.
Узнайте больше о разливе нефти Deepwater Horizon на портале Smithsonian Ocean.
