美国墨西哥海湾原油钻井平台自4月20日爆炸起火引起的原油泄露事故已持续数周,此次原油污染事件将给海洋学家带来极大的挑战:受海风和海流的影响,地处海下1600米深处的泄漏原油其扩散情况难以预料。在其流经的数百平方公里范围内,海洋生物将不可避免地受到影响,包括脆弱的沿海沼泽地也岌岌可危。目前,此事件已开始对商业性渔业产生了影响。
针对这次发生在墨西哥海湾的原油泄露事件,科学家首先面对的挑战是对所有可能受到影响的生态系统进行监测;之后,还要对污染清除以及清除所付出代价作出评估。在未来的数月以至数年时间,科学家在面对挑战的同时,还要寻求解决问题的答案。以下是与这次原油泄漏事件所产生影响有关的五个重要问题。
问题1:原油泄漏情况会有多严重?
从视频录像和卫星拍摄的原油泄漏图片来看,认为每天从海底油井里漏泄5000桶石油无疑是过于低估了。科学家估计,自事故发生以来的三个半星期,海底喷油量是以上估计的5倍甚至10倍。尽管正在采取的堵漏措施有可能对灾难的扩大有所遏制,但目前的情况就是这样。
从海面收集的一些样本表明,泄漏的原油从液体变成一种乳化的“摩丝”,再变成黏性的焦油团块(后者会失去一些更易挥发的毒性成份)。虽然这种经风蚀的焦油团块其破坏性相对较小,但当它们扩散到海滩时仍然十分粘稠,会给海洋动植物造成极大的影响和痛苦。
尽管在海面上使用驱油剂可加速泄漏原油的物理和生物分解,但驱油剂能否产生明显的作用,化学家们还有待于进一步观察。令生物学家担忧的是,驱油剂的毒性有可能对海洋生物造成直接影响,而间接影响则是造成更多的原油滞留在远离海面的海洋深处,对深海海洋生态环境构成长期的影响。
根据现场采集的样本,研究人员不久可对泄漏的原油、驱油剂及其对海洋生态的影响作出更好的判断:两台水下机器人将利用光学传感器对海底原油扩散情况绘制地图,包括采集水样以供详细分析。目前,美国国家海洋和大气管理局(NOAA)和美国地质调查局(USGS)正在对这次原油泄漏情况进行调查;同时,美国国家科学基金会(NSF)通过快速拨款以支持研究人员的实地考察行动。
5月20下午,佛罗里达海滩出现了部分“黏性焦油团块”。但在过去几天里,NOAA与法国科学家各自对卫星数据进行分析认为,海洋漩涡将一些分散的“黏性焦油团块”席卷到附近的墨西哥洋流边缘,然后从佛罗里达海峡流出。如果海洋环流确实能够带走一些泄漏的原油,那么在数天之内就能抵达佛罗里达附近。
问题2:事故对深海生态产生什么影响?
墨西哥深海海床有两种生态环境:在海洋沉积层碳氢化合物渗透的区域,生活着蛤、贻贝和以硫化物和甲烷为能量的共生细菌,以及还生活着寿命很长、能活上几个世纪的数米长的多毛纲管蠕虫。而在另一种海洋生态环境中生活的珊瑚虫,则以捕捉附近游动的猎物或以海面沉下的碎屑为生。
5月中旬,一个大学联合会的“海底科学与技术协会”(NIUST)科考船开始在原油泄漏区域附近和海底采集沉积物样本和水样,另一个研究小组也在附近安置了沉积物采样设备。他们最迟到10月份将得出结论:究竟有多少泄漏的原油直接沉积在海床上,包括随着海藻一起被带到海底的原油。
NIUST已在海面下检测到了原油,并开始对采集到的样本进行分析,同时还在计划下一次的采样考察。迄今为止,所进行的大多数海床生态研究是由NOAA和美国联邦矿业管理局(FMA)提供资助,包括NIUST这次的采样分析工作。
问题3:海洋生物将受到什么样的影响?
原油泄漏事故刚一发生,阿拉巴马海岸附近的菲因岛海洋实验室就开始了有针对性研究工作,他们沿着56公里长的南小岛用拖网捕捞浮游生物进行研究,每两周重复一次。另一项正在进行的研究在发生泄漏的钻井平台附近展开,利用水下机器人对生活在水下200米——2400米范围内的鱿鱼、甲壳类动物和各种鱼类的生存状态进行监测。除了对因这次事故造成的海洋生物死亡率进行统计外,科学家还将对海洋生物日常进食活动的变化进行调查。
NOAA正在监测原油泄漏事故可能对20余种海洋哺乳类动物的影响,特别是生活在墨西哥海湾的宽吻海豚、濒临灭绝的抹香鲸以及5个濒危海龟种类。除了对海豚和海龟体内体外受原油污染情况进行调查外,调查项目还包括计算墨西哥海湾海豚和鲸鱼的种群数量,并对宽吻海豚活组织切片检查,以确定其受原油污染和其他污染物影响的程度等。
科学家还将在水下安置仪器设备,以声学方式对哺乳动物的生存状态进行监测。5月20下午,随着浮油触及墨西哥海湾死区,科学家们很想知道,原油泄漏与海湾死区之间将会产生什么样的交互影响。
问题4:沿海生态系统将受到什么影响?
4月下旬,研究人员曾在密西西比河以东的一个草场采集过样本,现在他们计划在受到污染后的同一地点采集样本,并与实验室种植的草进行比较,如植物生长状况、光合作用以及土壤呼吸作用等。
在6月或7月初,该研究小组还将计划对沿着密西西比河湿地的18个地点的土地沉降率进行调查,以及评估新鲜原油和风蚀原油对沼泽地不同种类植物的影响。科学家称,原油已经渗透到土壤中,与植物表面沾油的影响相比,与根系接触可产生更严重的长期影响。
一个研究小组正在对收集到的软体动物进行组织分析,以研究其外壳生长的变化;同时对生活在海底有孔虫类生物的外壳是否致畸进行检查,并大量采集在土壤中冬眠的腰鞭毛虫样本进行研究。
科学家沿着泄漏原油的流向对海洋食物链跟踪调查
问题5:对海洋渔业将产生什么影响?
5月18日,NOAA关闭了海湾地区方圆1.8万平方公里范围内的渔场(此举将对贝类产业产生极大影响),目的是保护人们避免食用受到多环芳烃污染的贝类,多环芳烃是石油中的一种致癌成份。目前,科学家们正在该地区探查原油污染扩散情况,一个非赢利的分析化学家团体――美国分析化学师协会――正在与一些测试公司联手开发快速采集和分析样本的技术。
一个更大的难题是何时才能安全地重开渔业。在以前发生的原油泄漏事故后,若从鱼类和贝类中检测出的污染在标准范围之内,NOAA会宣布重新开放渔业生产。考虑到对渔业生产影响之巨大以及当地人的生计,十分严格的标准可能不现实。前美国食品和药物管理局一官员说,NOAA可能要制定新的标准,以证明鱼类受到原油污染是否超过微量水平。这可能需要“一个很长的时间,”而且“我们也无法真正知道什么才是安全的标准。”
资料来源 Science
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