חמישה דברים ששפיכת הנפט במפרץ לימדה אותנו על האוקיאנוס

שפיכת הנפט Deepwater Horizon לשנת 2010 נחשבת לשפך הימי המקרי הגדול ביותר בתולדות ארה"ב ולאסון עבור קהילות אנושיות ולא אנושיות לאורך חופי מפרץ מקסיקו. אולם השפכים יצרו הזדמנות לחקור בקפדנות את ההשפעות של שפכי נפט על הסביבה ועל בריאות הציבור, ולפתח טכנולוגיות חדשות למאבק בשפכים עתידיים.

תוכן קשור

• שפך הנפט במפרץ לא נגמר, אפילו חמש שנים אחר כך
• יותר משלוש שנים מאוחר יותר, נפט מהאופק העמוק במפרץ

BP הפקידה 500 מיליון דולר למימון מחקר שקשור לשפכים, ובמשך חמש השנים האחרונות יוזמת המחקר של מפרץ מקסיקו (GoMRI) השתמשה במימון זה כדי לתמוך במחקר של יותר מ -1, 200 מדענים.

לאורך הדרך, חוקרים אלה גילו תגליות בסיסיות במדעי האוקיאנוס שאחרת מעולם לא היו ידועות. להלן חמישה מהממצאים המעניינים ביותר באוקיינוס ​​שיצאו ממחקרי שפיכות נפט במפרץ:

זרמי אוקיינוס ​​שלא נראו מעולם

חוקרים שיגרו מסחפי פלסטיק למפרץ מקסיקו בשנת 2012. (CARTHE)

ההבנה שלנו בזרמי האוקיאנוס מוגבלת על ידי הכלים שלנו, אומרת תאמי אוגוקמן, אוקיאוגרף פיזיוני באוניברסיטת מיאמי. העיניים שלנו יכולות להרים זרמים קטנים מצד הסירה, ולוויינים יכולים לזהות זרמים גדולים שאורכם עשרות עד מאות קילומטרים. אבל אין לנו כלים טובים לראות זרמים שנמצאים איפשהו באמצע - ברוחב של 300 מטר עד 6 מייל - והם נשארים ברובם בלתי נראים.

בראשות Öggökmen, צוות CARTHE של האוקיאוגרפים והמהנדסים מצא כלי חדש במהלך שפיכת המפרץ: חלקלק הנפט עצמו. לפי הערכות, החלקלק משתרע על פני כמעט 4, 000 מיילים רבועים בסוף אפריל 2010. הם התבוננו בזהירות על החלקלק שהתפשט על פני האוקיאנוס, והם הבחינו שהוא לא זז בדרך שחשדו בהתבסס על זרמים ידועים. "התבוננו בתמונות רבות של שפיכת הנפט והיה ברור לנו שזרמים בקנה מידה הקטן השפיעו מאוד על התפשטות הדבר הזה", אומר Öggökmen.

חוקרי CARTHE פיתחו חבילה של סוחרי אוקיינוס ​​קטנים המאפשרים GPS, שניתן היה להפילם למפרץ ולעקוב אחר מיקום. הנתונים שלהם אישרו את קיומם של זרמים קטנים אלה, הנקראים זרמים תת-מזוסקאליים. "זו הייתה תגלית, הפעם הראשונה שנמדדים את הזרמים האלה, " אומר Öggökmen. "אנשים תמיד חשדו בהם, אך הם מעולם לא יכלו למדוד אותם מכיוון שהם דרשו מספר עצום של דריפונים." צוות CARTHE ממשיך לפתח דריפטרים זולים, קומפקטיים, קלים לבנייה ומתכלים בהם החוקרים יכולים להשתמש כדי לזהות זרמים קטנים ומקומיים אחרים ברחבי העולם.

סיכום של נוצרי המפרץ

מיקרוגרפית אלקטרונים סריקה של דרקון הבוץ Echinoderes skipperae . (מרטין סורנסן)

לאחר השפכה, אחת השאלות הראשונות שנשאלה הייתה כיצד זה ישפיע על אוכלוסיות בעלי החיים במפרץ ולאורך החוף. אנשים מיד דאגו מחיות כריזמטיות גדולות כמו דולפינים, שקנאים וטונה כחולה, שכן אנו יכולים לראות ולהרגיש אמפתיה בקלות עם סבלם. עם זאת, רבים מבעלי החיים השופעים אך פחות מושכים מושכים, כמו חרקים וזואופתנקטון, הם חשובים לא פחות למערכות אקולוגיות אלה, אם לא יותר מכך.

השפכה העניקה לחוקרים הזדמנות לספור ולזהות את הפריטים הזעירים הללו באזור המפרץ, חלקם בפעם הראשונה. לינדה הופר-בואי, אנטומולוגית מאוניברסיטת לואיזיאנה, חוקרת חרקים ועכבישים, הממלאים לעיתים קרובות תפקידים בלתי מודגשים אך חשובים בבתי גידול בחוף, כמו אוורור ושינוי חומרים מזינים באדמה, מתחרה עם סרטנים ופרוקי רגליים אחרים למאכל, הובלת זרעי צמח ו משמש מזון לציפורי שיר ובעלי חיים אחרים. בעקבות השפכה, חוקר הופר-בואי בחן את השפעותיהם של גורמי לחץ על חרקים ועכבישים בביצות ודיונות החוף בשולי מפרץ מקסיקו. אחד מאותם גורמי לחץ הוא נפט - אך היא בדקה גם שיטפונות וסלולי סערה, אשר יהיו נפוצים יותר ויותר ככל שגובה פני הים עולה לאורך חופי המפרץ. "יש לנו כעת נתונים מצוינים על מגוון חרקים ועכבישים, מסות שעמידות בפני גורמי לחץ, כאלה שעמידות בפני לחץ קיצוני וכאלה שלוקח זמן רב להתאושש", היא אומרת.

בינתיים, הביולוג של אוניברסיטת טרוי, סטיבן לנדרס, חופר בחול אחר meiofauna, בעלי חיים מיקרוסקופיים החיים בין גרגרי חול. לפני השפכה, הוא ועמיתיו אספו משקעים מול חופי המפרץ וספרו למעלה מ- 33, 300 בעלי חיים, כולל נמטודות, קופודים ותולעים ימיות קטנות המכונות פוליכאטות. כשהוא ממשיך בעבודות הדגימה שלאחר השפכה ומכניס שמות לפרצופי meiofaunal, הוא "מצא כ -15 מינים שנראים חדשים במדע, " הוא אומר. לדוגמה, הוא ואוניברסיטת קופנהגן מרטין סורנסן תיארו שני מיני דרקון בוץ חדשים. "רק דרך הבנה של מה שיש שם עכשיו נוכל להסתכל על השפעות השינויים בעתיד", אומר לנדרס.

אנרגיה וחיים מסביב מחלחלי ים עמוקים

תולעי קרח מתאן מתאספות על גוש מתאן-hydate במפרץ. (תוכנית סייר אוקיאנוס של NOAA, משלחת מפרץ מקסיקו 2012)

מדי שנה מחלחל נפט טבעי עד 1.4 מיליון חביות נפט למפרץ מקסיקו. בועה על ידי בועה, נפט וגז בורחים ממאגרים מתחת לפני הקרקע - אותם מאגרים שחברות נפט וגז מנצלים אליהם כאשר הם מקדחים בים העמוק.

קהילות ייחודיות של בעלי חיים מקיפות מחלחלים אלו, הניזונות מחיידקים שיכולים לעכל את השמן והגז העשירים בפחמימנים. "נוכחות ותנועה של נפט וגז חיוניים לאורגניזמים אלה כדי לפרוח", כתבה קרוליין ג'והנסן, סטודנטית לתואר שני באוניברסיטת פלורידה, בפוסט בבלוג בפורטל האוקיאנוס של סמיטסון. כחלק מפרויקט GoMRI בים עמוק, היא מצלמת את המחלחלים כדי למדוד במדויק כמה נפט וגז מופיעים ולזהות גורמים השולטים על שחרור הבועה.

מחלחלים אלה מהווים גם אתר היווצרות למי-הידרטים, סוג גבישי של מתאן הנחשב הן כמקור חדש פוטנציאלי לגז טבעי והן לתורם שעלול להיות מסוכן לשינוי האקלים בעתיד. מתים הידרטים מהווים סכנה מרכזית באתרי קידוחים בים עמוק, ואף מנעו מ- BP לעצור את השפך האופק של Deepwater בתחילת מאי 2010, כשגדלו בתוך כיפת הבלימה.

יש עוד הרבה מה ללמוד כיצד ומדוע הם מתהווים, יציבותם בטמפרטורות ולחצים שונים ואיזה תפקיד הם ממלאים באתרי מחלחל. השפכה נתנה לחוקרים הזדמנות לבלות זמן מוקדש באתרים הבלתי נגישים הללו ולהבין טוב יותר את הפיזיקה, הכימיה והביולוגיה שלהם. "כל זה קשור ל'תמונה הגדולה ', בכך שאנו מייצרים הבנה טובה יותר של פעולתם של אתרי המחלחלים הללו שהם אזורים המייצרים אנרגיה עבור רבים מהאורגניזמים במערכות אקולוגיות בנטיות אלה", אומר ג'והנסן. יתכן ודחוף יותר, מפרץ מקסיקו נחשב למקום הטוב ביותר בארצות הברית לקידוח לחות מתאן - אם מדענים יכולים להבין כיצד להפיק אותם בבטחה. ככל שחוקרים יכולים ללמוד על הידרציות במפרץ לפני אותו יום, כך ייטב.

כמה נודדים כרישים של העמוקים

כריש שישה גרגמים מלאים בהוואי. (דין גובס)

אנו חוששים ומשמחים את הכרישים כשהם שוחים על פני השטח. אך רוב הכרישים נשארים במעמקי האוקיאנוס, נותרים בלתי נראים לנו. "מרבית האנשים לא מבינים שיותר ממחצית מכל מיני הכרישים בעולם חיים את כל חייהם בעומק 700 מטר", אומר מדען הכרישים דין גרובס מאוניברסיטת פלורידה.

בזמן שדגמנו דגי ים עמוק לחשיפה לשמן לאחר השפכה, גרובס ניצל את ההזדמנות ללמוד יותר על אחד מכרישי המים העמוקים הגדולים הנפוצים ביותר: כריש השיש-גרגירים הקשים. באורך של מטר של מטר הם נמצאים ברחבי העולם במים בעומק של 6, 000 רגל. יחד עם צוותו, הוא חיבר תגי לוויין ל -20 מכרישים אלה ברחבי העולם, כולל שבעה במפרץ מקסיקו, כדי לעקוב אחר תנועותיהם. הם הופתעו לגלות כי כרישי ששת הגבעות במפרץ שוחים לעבר פני האוקיינוס ​​בשקיעה ובחזרה למעמקים עם הזריחה, בעקבות לוח זמנים קפדני. זה בעקבות אותה דפוס של נדידה אנכית יומית המשמשת מיליארדי דגים קטנים, דיונונים ושרימפס. גרובס חושב כי כרישי שישה גריל עשויים לעקוב אחר נדידה זו כדי להאכיל מטורפים של אורגניזמים קטנים יותר אלה.

בנוסף, צוותו דגם אוכלוסיות דגי ים עמוק, כולל כרישים, ברחבי המפרץ המזרחי. הם הופתעו לגלות שקהילות דגי הים העמוק משתנות משמעותית בכל האזור. זה רלוונטי להבנת ההשפעות של השפך, מכיוון שייתכן כי עד 10 מיליון ליטרים של נפט התיישבו על קרקעית הים שבה חיים דגים אלה. אך הוא גם מספק מידע בסיסי לחוקרים המנסים להבין אילו כוחות מעצבים קהילות ים-עמוק אלה.

פלישת דג האריות

בקיץ שלאחר השפכה, סקר וויל פטרסון מאוניברסיטת דרום אלבמה ומעבדת הים של האי דופין איים שוניות מלאכותיות וטבעיות ברחבי מדף המפרץ הצפוני במרכז כדי לראות אם הנפט השפיע על דגי השונית החיים שם. כשהוא מצלם וידיאו עם מצלמות קטנות בשליטה מרחוק, הוא ותלמידתו לתואר שני, קריסטן דאהל, ערכו תצפית מפתיעה: דגי אריה פולשים יושבים בכל השוניות המלאכותיות.

דגים אלה הם טורפים רעבים, מתרבים במהירות וקשה לתפוס ולהרוג. זו הייתה הפעם הראשונה שהדגים הבעייתיים נצפו במספרים כה גבוהים סביב קהילות שוניות מלאכותיות בצפון מפרץ מקסיקו, אז פטרסון החל לעקוב אחריהם. בסוף 2013 אוכלוסיות דג האריות באזור גדלו באופן אקספוננציאלי, והן גדלו עוד יותר מאז. הוא מצא צפיפות דגי אריה גבוהים יותר על שוניות מלאכותיות מאשר שוניות טבעיות, צפיפות שהינה בין הגבוהות במערב האוקיאנוס האטלנטי.

כאשר הם ימשיכו לחקור את השפעות שפך הנפט, הם יעקבו גם אחר דג האריות. "מה שאנחנו מעוניינים לתעד הם מגמות אוכלוסיית דגי האריות, מנגנונים פוטנציאליים לשליטה בדגי האריות ומה ההשפעה שיש להם על אוכלוסיות דגי השונית הילידים", אומר פטרסון.

למידע נוסף על שפיכת הנפט Deepwater Horizon מפורטל האוקיאנוס של סמית'סוניאן.