科學家將監測墨西哥灣“深水地平線”甲烷羽流,以尋找漏油事件的答案

一個研究團隊希望透過研究甲烷,更準確地計算漏油事件的範圍以及墨西哥灣分解油汙的能力


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“深水地平線”災難現場,大部分焦點都集中在從受損井口湧出的石油上,但一些研究人員開始將注意力轉向甲烷,或天然氣,它們與噴湧的原油一起洩漏出來。 對甲烷的仔細研究(甲烷約佔立管輸出量的 40%)預計將為科學家提供大量資訊,包括更準確地計算洩漏事件的規模,從而更好地瞭解其對海洋生物的影響。

洩漏事件的規模一直是人們猜測的原因,估計範圍從每天 1,000 桶到 100,000 桶不等,儘管12,000 桶到 19,000 桶似乎正在成為共識。 然而,加州大學聖巴巴拉分校海洋沉積物地球化學、生物地球化學和地質微生物學教授 大衛·瓦倫丁 上週在《自然》雜誌中寫道,由於部分原因是水流湍急,對石油、水和氣體混合物的目視觀察和現場測量是不可靠的。(《大眾科學》是自然出版集團的一部分。)瓦倫丁反而提出,量化洩漏到水中的甲烷氣體量是計算洩漏事件實際規模的關鍵。

瓦倫丁寫道:“與石油不同,甲烷均勻地溶解在海水中。” “而且現在有工具可以準確靈敏地測量它。” 他補充說,將所有甲烷加起來應該可以合理估計洩漏的石油量。 甲烷也被認為是引發洩漏事故的主要原因,並且由氣體形成的冰晶破壞了數週前在洩漏處放置防噴罩的努力。

當由德克薩斯州農工大學學院站分校海洋學系助理教授 約翰·凱斯勒 領導的研究團隊到達深水地點,研究海水中該氣體的含量時,甲烷追蹤工具將很快投入測試。

當包括瓦倫丁在內的探險隊於 6 月 11 日抵達時,它將開始研究甲烷的來源、甲烷如何從水中去除(是被水生微生物吃掉還是釋放到大氣中)以及甲烷濃度將如何隨時間變化。 為了做到這一點,科學家們將使用位於加利福尼亞州森尼維爾市的 Picarro, Inc. 製造的溫室氣體測量系統,該系統可以量化環境中的二氧化碳、水蒸氣和甲烷。 該團隊預計還將使用 Picarro 同位素碳分析儀來測試水中人為/化石燃料基二氧化碳,而不是環境二氧化碳。 同位素碳分析儀使用 Picarro 所謂的“波長掃描腔衰蕩光譜法”,其中近紅外雷射監測氣體樣本中是否存在不同的氣體。

Picarro 還希望提供一種新的同位素甲烷測量儀器,該儀器可以幫助凱斯勒的團隊對水中的各種甲烷羽流進行指紋識別,並將它們追溯到其來源,無論是來自 BP 洩漏事件還是其他地方。 凱斯勒說:“這些氣體以非常系統的方式形成,這賦予了它們獨特的特徵。” “洩漏事件將具有非常獨特的同位素指紋。”

凱斯勒和他的同事們正在將一個行動式海水泵帶到哈特拉斯角號上,這是一艘由 杜克大學/北卡羅來納大學海洋學聯盟 運營的船隻,以便他們可以連續研究來自水面以下約四米處的水樣。 這次探險由最近獲得的 160,000 美元國家科學基金會 (NSF) 撥款資助,還將定期採集深度達 2,000 米的水樣。

凱斯勒說,他希望在 6 月 20 日他的團隊返回家園時對洩漏事件的規模有一個粗略的估計,然後在他們完成對收集到的資訊的分析後,再進行更準確的估計。

研究墨西哥灣的甲烷含量還將有助於解決更廣泛的科學問題,例如水中微生物可能消耗多少氣體,以及可能有多少氣體逸入大氣。 水柱中微生物對甲烷的有氧氧化會消耗溶解氧,導致缺氧的死亡區,魚類和植物生命無法在其中生存。

凱斯勒說:“海洋是甲烷的大型儲庫,我們研究甲烷和石油如何自然地從海底滲出。” “深水地平線”號破裂的立管將為他的團隊提供一種觀察類似現象的方式,只是速度比他們通常觀察到的“快一百萬倍”。

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