Разлив нефти Deepwater Horizon в 2010 году стал крупнейшим морским разливом нефти в истории Соединенных Штатов. Катастрофа была вызвана взрывом на нефтяной платформе Deepwater Horizon, унесшим 11 жизней и выбросившим почти 210 миллионов галлонов сырой нефти в Мексиканский залив. Спустя двенадцать лет и сотни миллионов долларов ученые все еще работают над тем, чтобы понять, куда попала вся эта нефть. Эта концепция известна как экологическая судьба.

Наиболее часто обсуждаемыми судьбами нефти, разлитой в море, являются биоразложение (микроорганизмы потребляют и разлагают нефть), испарение (жидкая нефть превращается в газ) и выбрасывание нефти на берег.

Но группа исследователей Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI) обнаружила, что почти 10% нефти, плавающей в заливе после катастрофы Deepwater Horizon, растворилось в морской воде под действием солнечного света. Этот процесс называется «фоторастворением». Результаты были опубликованы сегодня в статье «Растворение под действием солнечного света — главная судьба нефти в море» в журнале Science Advances.

«Количество нефти, которое было преобразовано солнечным светом в соединения, растворенные в морской воде во время разлива Deepwater Horizon в 2010 году, соперничает с общепринятыми судьбами нефти, такими как биодеградация и выбрасывание на берег», — сказал соавтор Коллин Уорд, научный сотрудник WHOI Marine. Кафедра химии и геохимии.

«Один из самых интересных аспектов этого открытия заключается в том, что оно может повлиять на наше понимание того, куда еще уходит нефть, и будет ли результат хорошим или плохим», — сказала ведущий автор Даниэль Хаас Фриман, Массачусетский технологический институт / Совместная программа ВОЗ. ученик. «Если эта значительная часть нефти трансформируется солнечным светом и растворяется в морской воде, это может означать, что меньше нефти попадает в другие места, например, в чувствительные прибрежные экосистемы. Однако мы должны учитывать воздействие соединений на морские организмы. прежде чем мы сможем решить, будет ли чистый результат положительным или отрицательным».

Чтобы прийти к этому важному открытию, Фримен и Уорд использовали изготовленные на заказ реакторы на светодиодах (LED), чтобы измерить, как скорость этой судьбы нефти меняется для разных типов света, таких как ультрафиолетовый и видимый свет.

«Процесс фоторастворения масла известен уже более пятидесяти лет, — сказал Уорд. «Но что здесь нового, так это наше понимание того, как этот процесс зависит от длины волны света, которое мы определили с помощью светодиодных реакторов. Это ключевая информация, которая позволила нам оценить важность этого процесса во время разлива».

Новые измерения с использованием светодиодов также дали возможность определить, какие условия являются наиболее важными для управления этим процессом. Команда создала гипотетические сценарии разливов с различной толщиной нефтяного пятна, временем года, местами по всему миру и типами освещения. Они заметили, что некоторые из этих изменяющихся условий имели большее значение, чем другие.

«Важность этого процесса резко меняется, если сравнивать тонкие и толстые нефтяные пятна», — сказал Фриман. «Мы также обнаружили, вопреки распространенному мнению, что этот процесс актуален в арктических водах, что особенно важно, учитывая ожидаемое увеличение движения грузовых судов и повышенный риск разливов в этом регионе. Такое моделирование имеет решающее значение при прогнозировании разливов и с учетом воздействия на морские экосистемы».

Представление о том, что нефть на поверхности океана может иметь новую судьбу, имеет монументальное значение для определения будущего исследований разливов нефти и тактики реагирования на разливы. В настоящее время неизвестно, какова судьба и потенциальная токсичность этих соединений, производимых солнечным светом, что создает проблему при оценке последствий такой судьбы нефти. Фримен и Уорд призывают эту область тяготеть к этим пробелам в знаниях.

«Хотя наши результаты показывают, что значительная часть поверхностной нефти может растворяться в океане после воздействия солнечного света, следующим логическим шагом является оценка ее стойкости и потенциального вреда для водных животных», — сказал Уорд.