La fuoriuscita di petrolio Deepwater Horizon del 2010 è considerata la più grande fuoriuscita accidentale della storia degli Stati Uniti e un disastro per le comunità umane e non umane lungo la costa del Golfo del Messico. Ma la fuoriuscita ha creato un'opportunità per studiare rigorosamente gli effetti delle fuoriuscite di petrolio sull'ambiente e sulla salute pubblica e per sviluppare nuove tecnologie per combattere le fuoriuscite future.
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- La fuoriuscita di petrolio del Golfo non è ancora finita, nemmeno cinque anni dopo
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La BP ha stanziato 500 milioni di dollari per finanziare la ricerca relativa agli sversamenti e negli ultimi cinque anni l'iniziativa di ricerca indipendente del Golfo del Messico (GoMRI) ha utilizzato tali finanziamenti per sostenere la ricerca di oltre 1.200 scienziati.
Lungo la strada, questi ricercatori hanno fatto scoperte scientifiche fondamentali sull'oceano che altrimenti non sarebbero mai state conosciute. Ecco cinque dei più interessanti reperti oceanici emersi dalla ricerca sulle fuoriuscite di petrolio del Golfo:
Correnti oceaniche mai viste prima
Nel 2012 i ricercatori hanno lanciato vagabondi di plastica nel Golfo del Messico (CARTHE) La nostra comprensione delle correnti oceaniche è limitata dai nostri strumenti, afferma Tamay Özgökmen, un oceanografo fisico dell'Università di Miami. I nostri occhi possono individuare piccole correnti dal lato di una barca e i satelliti possono identificare quelle grandi che sono larghe da decine a centinaia di miglia. Ma non abbiamo buoni strumenti per vedere le correnti che si trovano da qualche parte nel mezzo - da circa 300 piedi a 6 miglia di larghezza - e rimangono in gran parte invisibili.
Guidato da Özgökmen, il team di oceanografi e ingegneri CARTHE ha trovato un nuovo strumento durante la fuoriuscita del Golfo: la chiazza di petrolio stessa. Secondo alcune stime, la chiazza di petrolio copriva quasi 4.000 miglia quadrate entro la fine di aprile 2010. Osservarono attentamente la chiazza di petrolio che si diffondeva sulla superficie dell'oceano e notarono che non si muoveva come sospettavano sulla base di correnti conosciute. "Abbiamo esaminato molte immagini della fuoriuscita di petrolio, e ci è diventato chiaro che i flussi su piccola scala sono stati molto influenti su come si è diffusa questa cosa", afferma Özgökmen.
I ricercatori di CARTHE hanno sviluppato una serie di piccoli dripper oceanici abilitati al GPS che potrebbero essere gettati nel Golfo e tracciati in base alla posizione. I loro dati hanno confermato l'esistenza di queste piccole correnti, chiamate correnti sub-mesoscale. "Questa è stata una scoperta, la prima volta che queste correnti sono state misurate", afferma Özgökmen. "La gente li sospettava sempre, ma non potevano mai misurarli perché richiedevano un numero enorme di vagabondi." Il team CARTHE continua a sviluppare vagabondi economici, compatti, facili da costruire e biodegradabili che i ricercatori possono utilizzare per identificare altre piccole correnti locali in tutto il mondo.
A Tally of Gulf Critters
Una microfotografia elettronica a scansione del drago di fango Echinoderes skipperae . (Martin Sørensen) Dopo la fuoriuscita, una delle prime domande poste era come avrebbe influenzato le popolazioni animali nel Golfo e lungo la costa. Le persone si sono subito preoccupate per i grandi animali carismatici come i delfini, i pellicani e il tonno rosso, come possiamo facilmente vedere ed entrare in empatia con la loro sofferenza. Tuttavia, molti degli animali abbondanti ma meno tradizionalmente attraenti, come gli insetti e lo zooplancton, sono altrettanto cruciali per questi ecosistemi, se non di più.
La fuoriuscita ha offerto ai ricercatori l'opportunità di contare e identificare queste piccole creature nella regione del Golfo, alcune per la prima volta. Linda Hooper-Bui, entomologa alla Louisiana State University, studia insetti e ragni, che svolgono spesso ruoli inosservati ma importanti negli habitat costieri, come l'aerazione e l'alterazione dei nutrienti nel suolo, in competizione con granchi e altri artropodi per il cibo, il trasporto di semi di piante e serve da cibo per uccelli canori e altri animali. Sulla scia della fuoriuscita, Hooper-Bui ha studiato gli effetti dei fattori di stress sugli insetti e sui ragni nelle paludi e sulle dune costiere che circondano il Golfo del Messico. Uno di questi fattori di stress è il petrolio, ma ha anche osservato alluvioni e mareggiate, che saranno sempre più comuni con l'innalzamento del livello del mare lungo la costa del Golfo. "Ora disponiamo di dati eccellenti sulla diversità di insetti e ragni, quei taxa che sono resistenti agli stress, quelli che resistono allo stress estremo e quelli che impiegano più tempo a riprendersi", afferma.
Nel frattempo, il biologo Stephen Landers della Troy University sta scavando nella sabbia alla ricerca di meiofauna, animali microscopici che vivono tra granelli di sabbia. Prima della fuoriuscita, lui e i suoi colleghi hanno raccolto sedimenti al largo della costa del Golfo e contato oltre 33.300 animali, tra cui nematodi, copepodi e piccoli vermi marini chiamati policheti. Mentre continua il lavoro di campionamento dopo la fuoriuscita e dà nomi ai volti meiofaunali, "ha trovato circa 15 specie che sembrano essere nuove per la scienza", dice. Ad esempio, lui e Martin Sørensen dell'Università di Copenaghen hanno descritto due nuove specie di draghi di fango. "Solo attraverso la comprensione di ciò che è là fuori ora saremo in grado di esaminare gli effetti dei cambiamenti in futuro", afferma Landers.
Energia e vita circondano le acque profonde
I vermi di ghiaccio a metano si raccolgono su un pezzo di idrato di metano nel Golfo. (NOAA Okeanos Explorer Program, spedizione nel Golfo del Messico 2012) Ogni anno, infiltrazioni di petrolio naturale perdono fino a 1, 4 milioni di barili di petrolio nel Golfo del Messico. Bolla dopo bolla, il petrolio e il gas fuoriescono dai bacini idrici sotto il fondo del mare, gli stessi bacini idrici che le compagnie petrolifere e del gas sfruttano quando perforano le profondità marine.
Comunità uniche di animali circondano queste infiltrazioni, nutrendosi di microbi che possono digerire petrolio e gas ricchi di idrocarburi. "La presenza e il movimento di petrolio e gas è essenziale per far prosperare questi organismi", ha scritto Caroline Johansen, una studentessa laureata presso la Florida State University, in un post sul blog sul portale Smithsonian Ocean. Nell'ambito di un progetto GoMRI di acque profonde, filma le falle per misurare con precisione la quantità di petrolio e gas emersa e per identificare i fattori che controllano il rilascio di bolle.
Queste infiltrazioni sono anche un sito di formazione per idrati di metano, una forma cristallina di metano che è considerata sia una potenziale nuova fonte di gas naturale sia un contributo potenzialmente pericoloso ai futuri cambiamenti climatici. Gli idrati di metano rappresentano un grave pericolo nei siti di trivellazione in acque profonde e hanno persino impedito a BP di arrestare la fuoriuscita di Deepwater Horizon all'inizio di maggio 2010 quando sono cresciuti all'interno della cupola di contenimento.
C'è ancora molto da imparare su come e perché si formano, la loro stabilità a temperature e pressioni diverse e quale ruolo svolgono nei siti seep. La fuoriuscita ha offerto ai ricercatori l'opportunità di trascorrere del tempo dedicato in questi siti inaccessibili e comprendere meglio la loro fisica, chimica e biologia. "Tutto ciò si riferisce al" quadro generale ", in quanto generiamo una migliore comprensione del funzionamento di questi siti seep che sono aree che producono energia per molti degli organismi in questi ecosistemi bentonici", afferma Johansen. Forse più urgentemente, il Golfo del Messico è considerato il posto migliore negli Stati Uniti per trivellare idrati di metano, se gli scienziati riusciranno a capire come estrarli in sicurezza. Più i ricercatori possono conoscere gli idrati del Golfo prima di quel giorno, meglio è.
Come migrano gli squali nascosti del profondo
Uno squalo spuntato dalle sei briganti alle Hawaii. (Dean Gubbs) Abbiamo paura e delizia degli squali quando nuotano in superficie. Ma la maggior parte degli squali rimane nelle profondità oceaniche, rimanendo invisibile per noi. "La maggior parte delle persone non si rende conto che più della metà di tutte le specie di squali nel mondo vivono per intero sotto i 700 piedi di profondità", afferma lo scienziato di squalo Dean Grubbs della Florida State University.
Durante il campionamento dei pesci di acque profonde per l'esposizione di petrolio dopo la fuoriuscita, Grubbs ha sfruttato l'opportunità per saperne di più su uno dei più comuni squali di acque profonde: lo squalo spuntato di sei branchie. Raggiungendo lunghezze di 17 piedi, si trovano in tutto il mondo in acque profonde fino a 6.000 piedi. Con la sua squadra, ha attaccato i tag satellitari a 20 di questi squali in tutto il mondo, compresi sette nel Golfo del Messico, per tenere traccia dei loro movimenti. Rimasero sorpresi di scoprire che gli squali del Golfo sei volte nuotano verso la superficie dell'oceano al tramonto e tornano in profondità all'alba, seguendo un programma rigoroso. Ciò segue lo stesso modello di migrazione verticale giornaliera utilizzata da miliardi di piccoli pesci, calamari e gamberi. Grubbs pensa che gli squali sixgilll possano seguire questa migrazione per nutrirsi dei predatori di questi organismi più piccoli.
Inoltre, il suo team ha campionato popolazioni di pesci di acque profonde, compresi gli squali, in tutto il Golfo orientale. Sono stati sorpresi di scoprire che le comunità ittiche di acque profonde variano significativamente in tutta la regione. Questo è rilevante per comprendere gli impatti della fuoriuscita, poiché fino a 10 milioni di litri di petrolio potrebbero essersi depositati sul fondo del mare dove vivono questi pesci e foraggi. Ma fornisce anche informazioni fondamentali ai ricercatori che cercano di capire quali forze modellano queste comunità di acque profonde.
Invasione del pesce leone
Nell'estate successiva alla fuoriuscita, Will Patterson dell'Università del Sud Alabama e Dauphin Island Sea Lab hanno esaminato le scogliere artificiali e naturali attraverso la piattaforma nord-centrale del Golfo per vedere se il petrolio ha colpito i pesci della barriera corallina che vivono lì. Facendo video con piccole telecamere telecomandate, lui e la sua studentessa laureata Kristen Dahl hanno fatto un'osservazione sorprendente: un pesce leone invasivo appollaiato su tutte le scogliere artificiali.
Questi pesci sono voraci predatori, si riproducono rapidamente e sono difficili da catturare e uccidere. Questa era la prima volta che i pesci fastidiosi erano stati visti in così alto numero attorno alle comunità di scogliere artificiali nel Golfo del Messico settentrionale, quindi Patterson ha iniziato a seguirli. Alla fine del 2013, le popolazioni di pesci leone nella regione erano cresciute in modo esponenziale e da allora sono aumentate ancora di più. Ha trovato densità di pesce leone più alte sulle scogliere artificiali rispetto alle scogliere naturali, densità che sono tra le più alte dell'Atlantico occidentale.
Mentre continuano a studiare gli impatti della fuoriuscita di petrolio, seguiranno anche il pesce leone. "Ciò che ci interessa documentare sono le tendenze della popolazione del pesce leone, i potenziali meccanismi per controllare il pesce leone e l'impatto che stanno avendo sulle popolazioni di pesci della barriera corallina", afferma Patterson.
Scopri di più sulla fuoriuscita di petrolio di Deepwater Horizon dal portale sull'oceano di Smithsonian.
