Environmental effects of the Deepwater Horizon oil spill: a review

Transkript

1 Environmental effects of the Deepwater Horizon oil spill: a review Dokumenterte miljøeffekter etter Macondo med vekt på dispergering Jonny Beyer 1, Hilde C. Trannum 1, Torgeir Bakke 1 & Peter V. Hodson 2 1 NIVA - Norwegian Institute for Water Research, Oslo, Norway 2 School of Environmental Studies, Queen's University, Kingston, ON, Canada 1 Photo: Sean Gardner, Reuters

2 Miljøeffekter etter Macondo / Deepwater Horizon oljesølet i Gulf of Mexico (GoM) i 2010 Mye forskning på miljøeffekter : > 300 forskningsartikler publisert. Ønskelig med erfaringsoverføring til norsk sokkel. NIVA/NOROG - review artikkel 84 dager utblåsning på 1600 m dyp m 3 råolje (5 million fat). Louisiana Sweet Crude Oil. Lett råolje, relativt nedbrytbar g hydrokarbon gasser. Historiens største oljeutslipp etter ulykke m 3 dispergeringsmidler ble brukt. Mest Corexit 9500, noe Corexit >40% av dispergeringen ble tilsatt på dypt vann. 2

3 Macondo oljens skjebne og miljøregnskap Ramseur, January

4 Kontamineringseffekter- Hvor oljen tok veien Vertikal transport Mye av oljen nådde aldri overflaten Spredningsskyer på m dyp Deep plume Vertikal transport Illustration: Reddy & Valentine, 2014 Woods Hole Oceanographic Institution 4

5 Macondo oljens spredningen teori og praksis Illustration by Jack Cook, Woods Hole Oceanographic Institution 5

6 Kjemisk dispergering (KD) med Corexit 9500 Dahlia88, 2012, creative commons Dioctyl sulfosuccinate sodium salt DOSS. Oljen brekkes opp og stabiliseres som mikrodråper med mindre oppdrift enn udispergert olje. Ved dispergering i overflaten: fysiske krefter i overflaten blander oljen ned i vannsøylen. Ved dyp-dispergering: vertikal transport av olje reduseres, olje innlagres i dype vannlag. Dispergerte oljedråper er mer tilgjengelig for bakteriell nedbrytning. Under Macondo blomstret hydrokarbonnedbrytende bakterietyper opp i overflate og i dypvanns-plumen. Bakteriesamfunnet i GoM var «pre-tilpasset» for olje-nedbryting pga olje-seeps i området. 6

7 Forurensning av dyphavet komplekse prosesser Illustration source: 7

8 Forurensningseffekter på dypt vann Store områder på dypt vann i GoM ble kontaminert av olje-komponenter og av såkalt «marin snø» Svært utfordrende å måle de eventuelle effektene av denne kontamineringen på ulike dypvannsorganismer Minst 3-5% og potensielt >14 % av total karbon-mengde fra DHOS er avsatt på dypet (Chanton et al. 2014) Områder med døde og ned-slammede koraller er påvist nedstrøms for Macondo utblåsningen Image: Courtesy of the Gulf of Mexico Research Consortium ECOGIG Lophelia Project II 2010, and Office the Schmidt of Ocean Ocean Exploration Instituteand Research and Bureau of Ocean Energy Management, Regulation and Enforcement 8

9 Miljøeffekter av olje + dispergering under Macondo Store deler av oljen gikk til overflaten og spredde seg med strøm og vind på «normal måte», og mye olje nådde kysten, men.. Kjemisk dispergering (spesielt dypdispergering) bidro til at deler av oljen oppførte seg annerledes enn det ellers ville ha gjort. Ramseur, January 2011 Lophelia pertusa corals and an orange brisingid starfish at 450m depth in GoM Image courtesy of Lophelia II 2010 Expedition, NOAA OER BOEM Dette gjelder spesielt: Økt mikrobiell nedbryting i overflate og dypvann. Redusert fotokjemisk nedbrytning. Økt eksponering av vannsøyle organismer (eks. fiskelarver). Økt lateral spredning av olje på dypt vann. Økt oksygenforbruk i ulike vanndyp i GoM. Økt kontaminering av dypvannshabitater. Lateral spredning på dypt vann har medført et markert økt nivå av petroleum markører (hopaner) i øverste sedimentlag mellom m dyp i deler av GoM. Miljøeffekter av olje + dispergering blandinger er undersøkt hovedsakelig gjennom ulike typer laboratorieforsøk og med bruk av ulike mikrokosmos og mesokosmos oppsett. 9

10 Forurensningseffekter av kystøkosystemer Totalt 1773 km kystlinje i Louisiana, Mississippi, Alabama and Florida ble oljekontaminert. Effekter på kort og lang sikt er undersøkt i mange ulike organismegrupper. 10 Illustration source:

11 11

12 Eksempel på effektmarkør - Kardiologiske effekter av olje-paher i fiskelarver Fiskelarver er sensitive for polysykliske aromatiske hydrokarboner (PAH) fra råoljeolje. Eksponering gir forstyrret pumperefleks og fører til væskeopphopning i hjerteposen. Langtidseffekten er redusert funksjon og i verste fall letal hjertesvikt. Kontrollerte eksperimenter har vist slike effekter i tunfisk og andre oseaniske toppredator fiskearter fra GoM (Incardona et al. 2014). Foto/info: John Incardona, NOAA: Macondo oljesølet overlappet delvis (i tid og rom) med disse artenes gyteområder i GoM.

13 Miljøskadevurdering på arter høyt i næringskjeden, eks sjøpattedyr Barataria Bay dolphins compared to Sarasota Bayfive times more likely to have moderate to severe lung disease; 48% vs. 7% given guarded or worse health assessment (Schwacke et al Env. Sci. Tech.)

14 Erfaringsoverføring til Norge: Hvordan større oljesøl påvirker arktiske økosystem 14

15 Er vi godt nok forberedt til å kunne vurdere miljøskade etter oljesøl på kort og lang sikt? Koraller Strandressurser Kart sum sårbarhet Sjøfugl Sjøpattedyr Fisk Fiskeriaktivitet Data from: O.W. Brude 2005, DNV Source:

16 Sammendrag av Macondo miljøforskningen Review arbeid vil bidrar til erfaringsoverføring til Norge. Store deler av Macondooljesølet spredde seg på dypt vann og dette har gitt økt petrokarbon kontaminering mellom m dyp i Mexicogolfen. Storskala mikrobiell nedbrytning av olje og gass i ulike vanndyp er rapportert i mange publikasjoner km kystlinje ble kontaminert i større og mindre grad, og oljesølrelaterte miljøskader er beskrevet for en rekke ulike habitater og organismegrupper. Mangel på baselineinformasjon vanskeliggjorde estimering av miljøskade. Kjemisk dispergering er vist å øke giftigheten av olje i ulike marine organismer, hovedsakelig som følge av økt biotilgjengelighet og opptak. Spesielt utfordrende å estimere skadeeffekter på kort og lang sikt i særlig sårbare arter (skilpadder), arter høyt i næringskjeden (sjøfugl, marine pattedyr) og arter på dypt vann. Skader er blitt påvist på dypvannskoraller nedstrøms for Macondo, men skadeomfanget observert hittil er relativt moderat. Bekymring for skader på fiskeressurser, mye oppmerksomhet rundt sårskader på fisk. Fiskelarver er vist å være langt mer sårbare for miljøeffekter av olje enn voksen fisk. Samme effekter vil kunne oppstå i norske fiskearter. 16