Rachel Kalin, venstre, en alumne fra Eckerd College, og FSU-forskningsassistent Samantha Bosman, der overfører en kerneprøve under et forskningskrydstogt. Kredit:Devon Firesinger
Da olieriggen Deepwater Horizon led en udblæsning i 2010 og begyndte at spilde olie i den Mexicanske Golf, forskere begyndte at forstå virkningerne af denne katastrofe.
Men begrænsede data om de typiske forhold i Golfen gjorde det vanskeligere at forstå de potentielle ændringer fra udslippet. For at sikre, at videnskabsmænd ikke blev fanget uvidende i fremtiden, Florida State University og partneruniversiteter undersøgte de nuværende basisforhold i den sydlige Golf for at skabe en række kort og vejledninger, der detaljerer fordelingen af kulstof, nitrogen og kulstof-14 isotopen.
Disse elementer er alle vigtige økologiske faktorer, der bidrager til, at det naturlige habitat understøtter et utal af planter, fisk og andet havliv.
Undersøgelsen blev offentliggjort i tidsskriftet PLOS ONE .
"Den Mexicanske Golf er et produktivt system, der er vigtigt både inden for økologi - ved at tilvejebringe unikke levesteder for forskellige arter - og økonomi, for industrier som turisme, fiskeri og olieindustrien, " sagde Samantha Bosman, en forskningsassistent i Department of Earth, Ocean and Atmospheric Science og papirets hovedforfatter. "Økosystemet går muligvis ikke tilbage til dets præ-spild eller præ-forstyrrelsesforhold, så at have en baseline gør det lettere at afgøre, hvor meget der har ændret sig efter forstyrrelsen. Det hjælper dig med at afgøre, om forholdene vender tilbage til det, der blev observeret før et spild, eller om de ændrer sig til en 'ny normal'."
Florida State forskere arbejdede sammen med kolleger fra University of South Florida, Eckerd College og National Autonomous University of Mexico for at fuldføre feltarbejde for projektet i 2015 og 2016.
"Dette fælles samarbejde mellem mexicanske og amerikanske forskere samlede mennesker med unikke færdigheder og betydelig lokal viden, " sagde Jeff Chanton, en Robert O. Lawton professor i oceanografi i Department of Earth, Ocean and Atmospheric Science og medforfatter til papiret. "De var i stand til at få adgang til miljøsundheden i den sydlige Golf, som er genstand for betydelig olie- og gasindvinding."
Forskerne undersøgte den sydlige Mexicanske Golf, et område, der havde været hjemsted for Ixtoc 1 -brønden, som led en udblæsning og et massivt olieudslip i 1979. Sammen med måling af den typiske fordeling af elementer, undersøgelsen ledte efter bevis for olie i sedimentet, der kunne være kommet fra det spild, men de fandt ingen tegn på, at den forstyrrelse var tilbage.
Olieindustrien og fiskeindustrien eksisterer side om side i den Mexicanske Golf. Millioner af mennesker bor omkring dens kyst. En forståelse af de grundlæggende forhold i økosystemet vil hjælpe forskerne med at se på miljøets påvirkninger og genopretning i tilfælde af fremtidige olieudslip.
Et særligt område af interesse for forskere var sammensætningen af sediment på havbunden. For at forstå typiske forhold i regionen, forskerne målte hvor meget kulstof, nitrogen og kulstof-14 var i sedimentet.
Før denne forskning, der var begrænsede data om sedimentets sammensætning i den sydlige Golf. At forstå sammensætningen giver forskerne større indsigt i, hvornår fossile brændstoffer kan være trængt ind i miljøet.
For eksempel, forskere kan måle kulstof-14 fundet i organisk materiale. Yngre materiale har højere niveauer af isotopen, og ældre materialer har lavere niveauer. Lige efter et olieudslip, videnskabsmænd bør finde meget lave niveauer af kulstof-14. Efterhånden som olien nedbrydes og økosystemet genopretter, niveauet vil stige.
"I tilfælde af et olieudslip, det er en stor kulstofsnegl, der udsendes til jordens overflade, " sagde Chanton. "Og alt på Jordens overflade har kulstof-14 i sig, fordi det er ret moderne. Sedimenter har en moderne dato. Når du tilføjer petroleum eller et eller andet olieprodukt til sedimenterne, de ser ældre ud, og det er fordi de bliver fortyndet med fossilt brændstof."
Men den analyse er mest nyttig, når videnskabsmænd ved, hvad den typiske måling er for et bestemt sted, giver dem mulighed for at forstå, hvornår forholdene er vendt tilbage til det normale.
Da deres prøveudtagningssteder flyttede fra nær kysten til længere ud på havet, forskerne fandt, at mængden af kulstof steg, men mængden af kulstof-14 faldt. Disse oplysninger viste dem, at sedimentet, de trak op, var ældre.
"Jo bedre du kender de allerede eksisterende forhold, jo bedre har du det, når der sker noget, " sagde Chanton.