Asfalt identificeret som kilde til ikke-nedbrydelige kulstof- og svovlforbindelser i havet

Når olie slippes ud i havet, er det ikke altid resultatet af et olieudslip. Der er naturligt forekommende kulbrinteudsivninger på havbunden, hvor mikroorganismer bruger den undslippende olie som en kilde til energi og mad. I et laboratorieeksperiment har forskere fra MARUM—Center for Marine Environmental Sciences ved Bremen Universitet og fra Instituttet for Kemi og Biologi i Havmiljøet (ICBM) ved Universitetet i Oldenburg opdaget, hvad der sker med det naturligt undslippende vandopløseligt stof. en del af olien. Mens en del af det tjener som en kilde til energi og mad til mikroorganismer, er der også ikke-biologisk nedbrydelige komponenter, der frigives og forbliver i havene i tusinder af år. Holdet har offentliggjort resultaterne af deres laboratorieeksperiment i det internationale tidsskrift Environmental Science &Technology .

"Halvdelen af ​​olien i havene stammer fra naturlige nedsivninger. Den anden halvdel kommer fra menneskeskabte forurenende stoffer. Når vi forstår, hvor lang tid det tager for giftstofferne i olien at nedbrydes og omdannes, så kan vi lære af naturen." forklarer førsteforfatter Jonas Brünjes. Målet for holdet af forskere fra MARUM og University of Oldenburg var at identificere de vandopløselige komponenter i olien og deres mikrobielle nedbrydning i dybhavet. Når olie frigives som følge af menneskelig aktivitet, er mængderne ofte så store, at økosystemet er alvorligt forurenet og overbelastet. Men ved naturlige nedsivninger er de frigivne mængder mindre, og tidsskalaen meget større, så økosystemet i dybhavet er mere kapabelt til at nedbryde det. I et laboratorieeksperiment testede Brünjes og hans kolleger præcis, hvad der sker under denne proces.

De fokuserede primært på svær olie eller asfalt. Eksistensen af ​​en asfaltvulkan blev først beskrevet i den Mexicanske Golf med opdagelsen af ​​Chapopote Asphalt Volcano i den sydlige Golf, og det er her prøverne blev hentet til deres laboratorieeksperiment. De blev hentet under en ekspedition af RV METEOR i 2015.

Til forsøget blev materiale nedsænket fra en vanddybde på omkring 2.500 meter og derefter opbevaret i kunstigt havvand i fire uger. Kunstigt havvand blev brugt, fordi det ikke indeholder yderligere organiske kulstofkilder, men har alle de næringsstoffer, der er nødvendige for mikrobielt liv. Laboratorieforsøget viste, at asfalten blev brugt som den eneste kulstofkilde. "I laboratoriet var de bakteriesamfund, der lever på den slags naturligt giftige steder, i stand til at kolonisere asfalten. De danner bunden af ​​fødenettet for højere organismer i dybhavet," opsummerer Dr. Florence Schubotz. Hun var initiativtager til projektet og indsamlede også prøverne.

Olien, der siver fra asfaltvulkanerne, er kompleks og indeholder forbindelser, der er meget giftige for mennesker. I den vandopløselige fraktion af forsøget blev der fundet ikke-nedbrydelige svovlforbindelser samt sort kulstof, som vides at forblive i havvand i tusinder af år. Indtil nu har den eneste kendte kilde til disse forbindelser været sod, der f.eks. skyldes skovbrande.

Denne undersøgelse danner grundlag for yderligere undersøgelser, især af grundstofkredsløbene i dybhavet, som endnu ikke er fuldstændigt forstået. Ud over den rent kvantitative tilgang med at kvantificere massebudgetter, er der også et kvalitativt aspekt ved at studere skæbnen for svært nedbrydeligt materiale i dybhavet.

Forskernes mål er at lære af naturen. Det er grunden til, at nedbrydningen af ​​tung olie, blandt andre forbindelser, bliver undersøgt på MARUM inden for Cluster of Excellence "The Ocean Floor—Earth's Uncharted Interface" under anaerobe og aerobe forhold. Sidstnævnte har Jonas Brünjes beskæftiget sig med eksperimentelt i sin afhandling.

MARUM producerer grundlæggende videnskabelig viden om havets og havbundens rolle i det samlede jordsystem. Havenes og havbundens dynamik påvirker hele jordsystemet betydeligt gennem samspillet mellem geologiske, fysiske, biologiske og kemiske processer. Disse påvirker både klimaet og det globale kulstofkredsløb, hvilket resulterer i skabelsen af ​​unikke biologiske systemer. MARUM er forpligtet til grundlæggende og uvildig forskning i samfundets, havmiljøets interesser og i overensstemmelse med FN's bæredygtighedsmål. Den udgiver sine kvalitetssikrede videnskabelige data for at gøre dem offentligt tilgængelige. MARUM informerer offentligheden om nye opdagelser i havmiljøet og giver praktisk viden gennem sin dialog med samfundet. MARUM samarbejdet med virksomheder og industrielle partnere udføres i overensstemmelse med dets mål om at beskytte havmiljøet. + Udforsk yderligere

I et laboratorieeksperiment simulerer forskere alternativ kulbrintedannelse gennem reduktion af eddikesyre