https://frosthead.com

Fem ting Gulf-oljeutslippet har lært oss om havet

Deepwater Horizon- oljeutslippet fra 2010 regnes som det største tilfeldige havutslippet i USAs historie og en katastrofe for menneskelige og ikke-menneskelige samfunn langs kysten av Mexicogulfen. Men sølet skapte en mulighet til å nøye studere effekten av oljeutslipp på miljøet og folkehelsen, og til å utvikle nye teknologier for å bekjempe fremtidig søl.

Relatert innhold

  • Gulf Oil Spill er ikke virkelig over, selv fem år senere
  • Mer enn tre år senere vedvarer olje fra Deepwater Horizon i Gulf

BP avsatte 500 millioner dollar til å finansiere sølrelatert forskning, og de siste fem årene har det uavhengige Gulf of Mexico Research Initiative (GoMRI) brukt finansieringen til å støtte forskningen til mer enn 1200 forskere.

Underveis har disse forskerne gjort grunnleggende havvitenskapelige oppdagelser som ellers aldri har vært kjent. Her er fem av de mest interessante havfunnene som har kommet ut av oljeavfallsforskningen i Gulf:

Aldri før sett havstrømmer

CARTHE Drifters Forskere lanserte plastdrivere i Mexicogulfen i 2012. (CARTHE)

Vår forståelse av havstrømmer er begrenset av verktøyene våre, sier Tamay Özgökmen, en fysisk oseanograf ved University of Miami. Våre øyne kan plukke ut små strømmer fra siden av en båt, og satellitter kan identifisere store som er ti til hundrevis av kilometer brede. Men vi har ikke gode verktøy for å se strømmer som ligger et sted i midten - rundt 300 fot til 6 mil brede - og de forblir stort sett usynlige.

Under ledelse av Özgökmen fant CARTHE-teamet med oseanografer og ingeniører et nytt verktøy under utslippet i Gulf: selve oljegangen. Etter noen anslag dekket sleisen nesten 4000 kvadrat miles i slutten av april 2010. De fulgte nøye med at glippen spredte seg over havets overflate, og de la merke til at den ikke beveget seg på den måten de mistenkte basert på kjente strømmer. "Vi så på mange bilder av oljeutslippet, og det ble klart for oss at strømmer i liten skala var veldig innflytelsesrike på hvordan denne tingen spredte seg, " sier Özgökmen.

CARTHE-forskere utviklet en pakke med små, GPS-aktiverte havdrift som kunne slippes ned i Gulf og spores etter sted. Deres data bekreftet eksistensen av disse små strømningene, kalt sub-mesoscale strømmer. "Dette var et funn, første gang disse strømningene er blitt målt, " sier Özgökmen. "Folk mistenkte dem alltid, men de kunne aldri måle dem fordi de krevde et stort antall drivere." CARTHE-teamet fortsetter å utvikle billige, kompakte, enkle å bygge og biologisk nedbrytbare drivere som forskere kan bruke til å identifisere andre små, lokale strømmer over hele verden.

A Tally of Gulf Critters

Echinoderes-skipperae.jpg En skannende elektronmikrograf av gjørmetrongen Echinoderes skipperae . (Martin Sørensen)

Etter utslippet var et av de første spørsmålene som ble stilt hvordan det ville påvirke dyrepopulasjoner i Gulf og langs kysten. Folk bekymret seg umiddelbart for store karismatiske dyr som delfiner, pelikaner og blåfint tunfisk, ettersom vi lett kan se og innbefatte deres lidelser. Imidlertid er mange av de riktige, men mindre tradisjonelt tiltalende dyrene, som insekter og dyreplankton, like viktige for disse økosystemene, om ikke mer.

Utspillet ga forskere en mulighet til å telle og identifisere disse bittesmå critters i Gulf-regionen, noen for aller første gang. Linda Hooper-Bui, en entomolog ved Louisiana State University, studerer insekter og edderkopper, som ofte spiller ubemerkede, men viktige roller i kysthabitater, som lufting og endring av næringsstoffer i jord, konkurrerer med krabber og andre leddyr for mat, transport av plantefrø og serverer som mat for sangfugler og andre dyr. I kjølvannet av sølet studerte Hooper-Bui effektene av stressorer på insekter og edderkopper i myrene og kystdynene i Mexicogulfen. En av disse stressorene er olje - men hun har også sett på flom og stormbølger, som vil bli stadig mer vanlig etter hvert som havnivået stiger langs Gulfkysten. "Vi har nå gode data om mangfold av insekter og edderkopper, de taxaene som er motstandsdyktige mot stressorer, de som er motstandsdyktige i møte med ekstremt stress og de som tar lengre tid å komme seg, " sier hun.

I mellomtiden graver Troy University-biolog Stephen Landers seg rundt i sanden etter meiofauna, mikroskopiske dyr som lever mellom sandkorn. Før utslippet samlet han og kollegene sediment utenfor Gulfkysten og telte mer enn 33 300 dyr, inkludert nematoder, copepoder og små marine ormer kalt polychaetes. Mens han fortsetter prøvetakingen etter utslipp og legger navn på de meiofaunal ansiktene, har han "funnet omtrent 15 arter som ser ut til å være nye for vitenskapen, " sier han. For eksempel har han og Universitetet i København Martin Sørensen beskrevet to nye gjørmetrongarter. "Bare gjennom en forståelse av hva som er der ute nå, kan vi se på effekten av endringer i fremtiden, " sier Landers.

Energi og liv omgir dyphavseter

9664182922_6ec4b8ff73_o.jpg Metanisormer samles på en klump metanhydrat i Gulf. (NOAA Okeanos Explorer-program, Mexicogolfen 2012-ekspedisjon)

Hvert år siver naturell olje opp til 1, 4 millioner fat olje i Mexicogulfen. Boble etter boble, olje og gass slipper ut fra reservoarene under havbunnen - de samme reservoarene som olje- og gasselskaper benytter seg av når de borer i dyphavet.

Unike dyresamfunn omgir disse sivet, og fôrer på mikrober som kan fordøye den hydrokarbonrike oljen og gassen. "Tilstedeværelsen og bevegelsen av olje og gass er viktig for at disse organismene skal blomstre, " skrev Caroline Johansen, en doktorgradsstudent ved Florida State University, i et blogginnlegg på Smithsonian Ocean Portal. Som en del av et dypt hav GoMRI-prosjekt, filmer hun sippene for nøyaktig å måle hvor mye olje og gass som dukker opp og for å identifisere faktorer som kontrollerer frigjøring av boble.

Disse sivene er også et dannelsessted for metanhydrater, en krystallinsk form av metan som anses både som en potensiell ny kilde til naturgass og en potensielt farlig bidragsyter til fremtidig klimaendring. Metanhydrater er en stor fare på dyphavs boreområder, og forhindret til og med at BP stoppet Deepwater Horizon- utslippet tidlig i mai 2010 da de vokste inne i inneslutningskuppelen.

Det er fortsatt mye å lære om hvordan og hvorfor de danner, deres stabilitet ved forskjellige temperaturer og trykk og hvilken rolle de spiller på seep-steder. Utspillet har gitt forskere en mulighet til å tilbringe dedikert tid på disse utilgjengelige stedene og bedre forstå deres fysikk, kjemi og biologi. "Dette har sammenheng med det 'store bildet', ved at vi skaper en bedre forståelse av virkningen av disse sippestedene som er energiproduserende områder for mange av organismer i disse bentiske økosystemene, " sier Johansen. Kanskje mer presserende blir Mexicogulfen ansett som det beste stedet i USA å bore etter metanhydrater - hvis forskere kan finne ut hvordan de trygt kan utvinne dem. Jo mer forskere kan lære om Gulfhydrater før den dagen, jo bedre.

How Hidden Sharks of the Deep Migrate

sixgill-shark.jpg En haunt sekshyll hai på Hawaii. (Dean Gubbs)

Vi frykter og gleder oss over haier når de svømmer ved overflaten. Men flertallet av haiene holder seg i havdypet, og forblir usynlige for oss. - De fleste mennesker er ikke klar over at mer enn halvparten av alle haiearter i verden lever hele livet under 700 fot dypt, sier haiforsker Dean Grubbs fra Florida State University.

Under prøvetaking av dyphavsfisk for oljeeksponering etter utslippet, benyttet Grubbs muligheten til å lære mer om en av de vanligste store dyphavshaiene: sjøsilgshaien. Når de når lengder på 17 fot, finnes de over hele verden i vann opp til 6000 fot dypt. Med teamet hans festet han satellittmerker til 20 av disse haiene rundt om i verden, inkludert syv i Mexicogulfen, for å spore bevegelsene deres. De var overrasket over å finne at seksgillshaier i gulfen svømmer mot havets overflate ved solnedgang og tilbake til dypet ved soloppgang, etter en streng plan. Dette følger det samme mønsteret med daglig vertikal vandring som brukes av milliarder av små fisker, blekksprut og reker. Grubbs mener at seks-gilll hai kan følge denne vandringen for å mate på rovdyrene til disse mindre organismer.

I tillegg tok teamet hans prøver på havfiskbestander, inkludert haier, gjennom hele den østlige gulfen. De ble overrasket over å oppdage at havfiskesamfunn varierer betydelig i regionen. Dette er relevant for å forstå virkningene av utslippet, siden så mange som 10 millioner liter olje kan ha lagt seg på havbunnen der fiskene lever og fôr. Men det gir også grunnleggende informasjon til forskere som prøver å forstå hvilke krefter som former disse havområdene.

Invasjon av løvefisken

Sommeren etter utslippet undersøkte Will Patterson ved University of South Alabama og Dauphin Island Sea Lab kunstige og naturlige skjær over den nordlige sentrale Gulf-sokkelen for å se om olje påvirket revfisken som bor der. Ved å ta video med små fjernstyrte kameraer gjorde han og hans kandidatstudent Kristen Dahl en overraskende observasjon: invasiv løvefisk som ligger over de kunstige skjær.

Disse fiskene er glupske rovdyr, formerer seg raskt og er vanskelige å fange og drepe. Dette var første gang den plagsomme fisken ble sett i så høyt antall rundt kunstige revsamfunn i den nordlige Mexicogulfen, så Patterson begynte å spore dem. I slutten av 2013 hadde løvefiskbestandene i regionen vokst eksponentielt, og de har økt enda mer siden den gang. Han fant høyere løvefiskdensitet på kunstige skjær enn naturlige skjær, tettheter som er blant de høyeste i det vestlige Atlanterhavet.

Når de fortsetter å undersøke virkningene av oljeutslippet, vil de også følge løvefisken. "Det vi er interessert i å dokumentere er lønefiskbestandstrender, potensielle mekanismer for å kontrollere løvefisk og hvilken innvirkning de har på innfødte revfiskbestander, " sier Patterson.

Lær mer om Deepwater Horizon- oljesøl fra Smithsonian Ocean Portal.

Fem ting Gulf-oljeutslippet har lært oss om havet