Billeder af en stærkt olieret saltmarsk i Louisianas Barataria-bugt viser genopretning af plantesamfundet efter Deepwater Horizon-olieudslippet. Kredit:Dr. Qianxin Lin.
For ni år siden i morgen – 20. april, 2010 - råolie begyndte at lække fra Deepwater Horizon-boreriggen ind i den Mexicanske Golf i, hvad der viste sig at være det største marine olieudslip i historien. En langsigtet undersøgelse tyder på, at olien stadig påvirker strandengene ved Golfkysten, og afslører den nøglerolle, som sumpgræsser spiller i den samlede genopretning af disse vigtige kystnære vådområder.
Udførelsen af undersøgelsen var et multi-institutionelt forskerhold finansieret delvist af den Mexicanske Golfs forskningsinitiativ, et 10-årigt uafhængigt program etableret gennem en finansiel forpligtelse på $500 millioner fra BP. Holdet begyndte at tage prøver kort efter, at udslippet endelig var inddæmmet, og fortsætte deres arbejde i dag. Deres seneste artikel - i Flodmundinger og kyster —rapporter om de første seks et halvt år med prøveudtagning efter spild.
Hovedforfatter på undersøgelsen er John Fleeger, emeritus professor ved LSU. Medforfattere er Rita Riggio, Irving Mendelssohn, Qianxin Lin, og Aixin Hou fra LSU; David Johnson fra William &Mary's Virginia Institute of Marine Science; Donald Deis fra Atkins Nordamerika; Kevin Carman fra University of Nevada-Reno; Sean Graham fra Nicholls State University; og Scott Zengel fra Research Planning, Inc.
Johnson, en adjunkt ved VIMS og ekspert i saltmarsk hvirvelløse dyr, siger "Vores undersøgelse fremhæver den afgørende rolle, som planter spiller i genopretningen af vigtige forbindelser i den Mexicanske Golfs kystnære fødenet." Disse forbindelser forbindes i sidste ende med fisk og skaldyr, der understøtter regionens økonomi og kultur.
To planter dominerer sunde Golfkystens saltmosse – den glatte snorgræs Spartina alterniflora og den sorte nålerush Juncus roemerianus. Også rigelige på marskens overflade er encellede, plantelignende organismer, som forskerne tilsammen omtaler som bentiske mikroalger, mens en række små hvirvelløse dyr - amfipoder, copepoder, nematoder, snegle, orme, og andre - svøm, hoppe, og kravle blandt græsstråene eller grave i den underliggende rodzone.
Holdet studerede disse organismer ved at måle deres overflod og biomasse i stærkt olierede, moderat olieret, og oliefrie områder i Louisianas Barataria Bay, ved brug af både overfladeplot og lavvandede kerner. Prøveudtagningen fandt sted med ca. 6-måneders intervaller mellem 2011 og 2016.
Forskernes tidlige prøvetagning viste, at næsten alle planterne i stærkt olierede områder døde, mens bentiske mikroalger og gravende hvirvelløse dyr led betydelige reduktioner. Deres senere prøvetagning viste, at marskgenvinding blev ledet af bentiske mikroalger og Spartina - som begyndte at vise betydelig overjordisk vækst inden for to til tre år.
Vigtigt, det var først efter, at Spartina startede sit comeback, at genopretningen af hvirvelløse dyr for alvor begyndte. "Planter er grundlaget for strandenge, " forklarer Johnson. "Marsh-græsser letter kolonisering ved at grave hvirvelløse dyr; brænde fødenettet, give dyrenes levested, binder jorden, og langsom vandgennemstrømning. Uden planter er der ingen mose, og der er ingen marskgenvinding efter et udslip uden planter, der viser vejen."
Manisha Pant, en tekniker i David Johnsons laboratorium på VIMS, prøver fra hvirvelløse dyr i en let olieret saltmarsk i Louisiana. Kredit:© D. Johnson/VIMS.
Hvis du planter det, de vil komme
Holdets resultater har vigtige konsekvenser for at reagere på eventuelle fremtidige udslip. Fleeger siger, "vores resultater indikerer, at afhjælpningsstrategier for eventuelle fremtidige udslip bør omfatte plantning af grundarter som Spartina."
Mendelssohn, en VIMS-alumne (M.A. '73), siger, at grundarter "forbedrer genopretning ved at give levesteder og reducere sedimenterosion." På længere sigt, han siger, "plantevækst øger restitutionen ved at forbedre jordkvaliteten. Planter genererer organisk materiale, der akkumuleres under jorden, mens deres rødder og jordstængler frigiver ilt, binder sedimenter, og øge sedimentvolumen. Nedbrydning af plantevæv giver også næringsstoffer, der yderligere stimulerer plantevækst og gavnlige mikrobielle processer i marsken."
En langsom vej til fuld bedring
At hæmme løftet om genopretning af marsken via plantning af græsser som Spartina er holdets opdagelse af, at stærkt olierede marskområder forblev mindre sunde end moderat olierede og oliefrie steder mere end 6 år efter Deepwater Horizon-udslippet. Stærkt olierede steder havde stadig forhøjede koncentrationer af olie og dens nedbrydningsprodukter, og viste langsommere vækst af sort nålerush, lavere produktion af planteaffald og organisk materiale under jorden, og ændret jordtæthed. Populationer af orme, unge snegle, og andre små hvirvelløse dyr havde heller ikke formået at komme sig helt.
Særligt bekymrende var den fortsatte sjældenhed af polychaete-ormen Manayunkia aestuarina. En af de mest udbredte enkeltarter i hvirvelløse dyrs samfund, denne tube dweller er vigtig for sundheden af sump sedimenter, og spiller en nøglerolle i marskens fødenet som et vigtigt bytte for krabber, reje, og fisk. "Det nære fravær af denne art kunne indikere betydelig ændring af økologisk funktion på stærkt olierede steder, siger Johnson.
Det er også bekymrende, at projicering af det observerede tempo af maskgenvinding ind i fremtiden tyder på, at fuldstændig genopretning på moderat og stærkt olierede steder sandsynligvis vil tage meget længere tid end et årti. Dette er langsommere end rapporteret i mange tidligere undersøgelser af olieudslip og deres indvirkning på marsksamfundet.
"Tidligere arbejde viser, at olieudslip i strandenge kan påvirke bundlevende hvirvelløse dyr i mere end fire årtier, " siger Fleeger. "Langtidseksponering for olie og dens nedbrydningsprodukter kan også mindske disse organismers følsomhed og modstandsdygtighed over for fremtidige udslip, " tilføjer han.
På en lysere tone, en tidligere undersøgelse af Johnson og kolleger tyder på, at befrugtning af Spartina-plantninger kan øge væksten af både stængler og rødder, og dermed bidrage til genopretning af marsken på lang sigt. "Vi begynder at se saltmarsken i den Mexicanske Golf vende tilbage, siger Johnson, "men det vil sandsynligvis vare et årti eller mere, før vi ser fuldstændig bedring."