本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點
從新奧爾良開車到路易斯安那州威尼斯,需要兩個小時,這就像切開一塊蘋果派——再美國化不過了。繁忙的街道和高層建築讓位於農場、田野和溼地,完美地展現了美國鄉村小鎮的景象。除了偶爾出現的煉油廠或教堂,普拉克明斯教區的大多數建築物都不超過一層樓高。沿著路易斯安那州 23 號公路行駛,這是通往和離開該教區的唯一道路,很明顯可以看出,捕魚是這裡的生活方式;大多數房屋的前院都擺放著船隻或漁網。這裡的社群證明了海鮮業是路易斯安那州的主要收入來源之一和最大的僱主。根據美國國家海洋漁業局(NMFS)的一份漁業經濟報告,2008 年墨西哥灣的商業漁民捕撈了 12.7 億磅的鰭魚和貝類,總登陸收入為 6.59 億美元。
然而,海鮮不僅僅是捕撈量和美元符號。去墨西哥灣沿岸任何海灘的任何餐廳看看,你都可能會發現選單上滿是石斑魚三明治和蟹腿、炸蝦籃和半殼牡蠣。海鮮不僅僅是這裡的食物來源或謀生方式——它是一種生活方式,是墨西哥灣沿岸文化不可或缺的一部分。這種文化因“深水地平線”災難而受到威脅。
2010 年 4 月 20 日,“深水地平線”石油鑽井平臺發生爆炸後,超過 2 億加侖的石油從馬孔多油井湧出,流入墨西哥灣,直到洩漏最終被堵住。再加上隨後向洩漏區施加的近 200 萬加侖分散劑 Corexit,難怪政府、科學家和公眾都在想,這種化學混合物會對墨西哥灣生態系統,尤其是海鮮產生什麼樣的影響。雖然主流媒體廣泛報道了關於海鮮安全性的辯論,但這些報道並未深入探討該問題背後的科學原理,也沒有強調化學分散的石油對海洋食物網構成的危險。人們不僅擔心當前墨西哥灣海鮮的安全性,而且還擔心分散的石油可能對魚類種群產生的長期影響,從而進一步危及未來墨西哥灣的漁業。
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美國國家海洋和大氣管理局 (NOAA) 漁業局助理局長埃裡克·施瓦布在新聞稿中解釋了聯邦和州機構為確保海鮮安全而建立的聯合協議。“沒有任何一個機構能夠充分確保這場悲劇發生後來自墨西哥灣的海鮮的安全,”他指出,“但透過共同努力,我們可以確保汙染水域得到適當關閉,受汙染的海鮮不會進入市場,並且關閉的水域可以在安全後儘快重新開放捕魚。”
2011 年 4 月 19 日,幾乎是“深水地平線”災難開始一週年的日子,NOAA 重新開放了墨西哥灣最後一塊曾經禁止捕魚的區域。目前所有聯邦水域都已重新開放,但問題仍然存在——政府的回應是否適當,不僅要確保目前石油和分散劑的含量無毒,還要確保這些含量不會隨著時間的推移透過毒素在海鮮組織中的積累而增加,從而汙染子孫後代的墨西哥灣海鮮?
快速關閉,快速開放?
海鮮檢測幾乎在溢油事件發生後立即開始,持續了幾個月,重新檢測將在夏季進行。為了進行這些測試,政府船隻透過使用網格系統系統地從墨西哥灣各地採集海鮮樣本。採集的樣本必須成功透過專家進行的感官測試(專家經過訓練可以嗅出微量石油)和實驗室的化學測試。
NOAA 漁業海鮮檢驗專案首席質量官史蒂文·威爾遜說:“一旦您開放了這些區域,政府就認為該產品是安全的。”
一些科學家對墨西哥灣海鮮的安全性並不那麼樂觀。
自然資源保護委員會高階科學家兼加州大學舊金山分校職業與環境醫學住院醫師和研究員專案聯合主任吉娜·所羅門說:“任何‘一切安全’的宣告都應謹慎對待,因為石油仍然存在,它仍在流動,因此現在看起來乾淨的區域可能會隨著這些羽流在海洋中漂流而受到影響。”
“需要注意的一個重要事項是,迄今為止關於海鮮的資料尚未顯示墨西哥灣任何商業海鮮中存在汙染物升高的情況,”所羅門說。然而,她解釋說,迫切需要未來幾個月或幾年進行持續測試,以確保海鮮不僅現在安全,而且始終安全。“如果只進行一輪測試,就宣佈海鮮安全,然後就此罷休,那將是一個錯誤,”所羅門補充道。
威爾遜解釋說,儘管州和聯邦機構希望在響應階段結束後以及恢復和重建階段開始時繼續進行一些監測,但資金可能是一個問題。“問題是資金從哪裡來。”威爾遜說。
除了需要持續測試外,所羅門認為“對一些風險最高的潛在海鮮的取樣不足,特別是蝦。我們不能確定取樣足以檢測出問題,如果那裡存在問題的話。”
某些型別的海鮮比其他型別的海鮮風險更高。面臨風險的物種包括底棲物種、穴居甲殼類動物(如蝦)和濾食性貝類。鰭魚通常受到汙染的風險較低,因為它們通常不會暴露在石油中,或者只是短暫暴露,並且因為它們會迅速消除體內積聚的任何石油。但根據 NOAA 出版物《石油洩漏後管理海鮮安全》,如果大量新鮮的輕質石油混合到水柱中,或者洩漏發生在深水中,則可能會出現例外情況,而“深水地平線”石油洩漏事件同時滿足了這兩種情況。從井口流出的石油是路易斯安那州輕質原油,一種容易分散的輕質油,並且分散劑也起到了輔助作用,而且洩漏發生在 5,000 英尺的深處。“深水地平線”石油洩漏事件發生的環境創造了增加汙染風險的完美風暴。
即使暴露於石油的時間很短,石油濃度也很低,仍然存在危險。“暴露於這種石油沒有安全水平,”緬因州藍山海洋環境研究所海洋毒理學家兼主任蘇珊·肖說。石油含有致癌物和誘變劑,會損害 DNA 並導致癌症和其他慢性健康問題。
為了評估含有多環芳烴 (PAH)(已知致癌物)的海鮮帶來的風險,美國石油洩漏後進行的大多數海鮮風險評估都遵循了食品和藥物管理局 (FDA) 在 1990 年阿拉斯加威廉王子灣埃克森·瓦爾迪茲號石油洩漏事件後使用的方法。海鮮消費可接受的癌症風險水平由普通人消費的海鮮量、普通消費者的體重、人類平均壽命、暴露時長以及 PAH 苯並芘的濃度決定。使用這種方法,終生癌症風險應不高於百萬分之一。
然而,FDA 現在使用的標準不如 1990 年的標準嚴格——這種標準往往低估了墨西哥灣居民實際食用的海鮮量。
所羅門說:“對於埃克森·瓦爾迪茲號事件,人們更加意識到當地居民的海鮮消費量很高。“他們使用當地的魚類消費率來估計哪些汙染物水平是安全的或過度的。相比之下,對於墨西哥灣石油洩漏事件,FDA 使用的是全國海鮮消費率,這並不能反映墨西哥灣沿岸居民的飲食習慣。”
所羅門說:“他們使用的假設 [...] 不如他們用於埃克森·瓦爾迪茲號事件的假設那樣能保護人類健康。”
目前的 FDA 風險評估協議是基於一個 176 磅重的男人每週吃四隻蝦。這並沒有考慮到體重較輕的婦女或兒童,更不用說墨西哥灣沿岸當地的海鮮消費量了。“墨西哥灣沒有人真的每週吃四隻蝦,所以他們評估消費風險的方式是不現實的,”肖說。
對於那些居住在墨西哥灣沿岸的人來說,海鮮是一種生活方式,有時甚至是他們日常飲食的一部分。路易斯安那州漁民喬治·巴里西奇是聯合商業漁民協會的主席,他聽到每週只吃四隻蝦的想法時,開懷大笑。所羅門報告說,她在墨西哥灣沿岸交談過的許多人告訴她,“四隻蝦?!那甚至連一個窮小子三明治都不夠!”
巴里西奇和許多其他漁民一樣,對重返墨西哥灣捕魚感到擔憂。“我們中的一些人的區域受到的影響不大,產品看起來不錯,而我們中的一些人仍在受溢油事件影響的區域捕魚,”他說。“他們希望我們說一切都很好。好吧,我不知道一切是否都很好。”
據巴里西奇稱,只有 18% 的船隊出海捕魚。他說,海鮮的數量太少了,如果所有漁民都出海,他們也不會帶回多少東西或賺到任何錢。“隨著消費者信心的增長,價格可能會上漲。但我們遭受了打擊。我們在價格上遭受了慘敗,”他感嘆道。
但是,消費者對墨西哥灣海鮮的信心很低,非常低。明尼蘇達大學最近的一項研究表明,44% 的受訪者表示,只有在知道海鮮不是來自墨西哥灣的情況下才會食用。“需要更多的資料來恢復公眾的信心,”肖說。“重新開放捕魚區迫在眉睫,但我認為我們很可能會在食物鏈中發現石油。”
公眾不僅擔心海鮮受到石油汙染,還擔心受到分散劑 Corexit 的汙染。
不列顛哥倫比亞大學的博士後研究員詹妮弗·雅克特說:“我們確實看到或期望看到的是,消費者非常不願意購買來自墨西哥灣的魚,部分原因是分散劑的問題。“我們看到消費者說‘我們不想要 Corexit 魚’。”
由於公眾和獨立科學家呼籲對海鮮中的分散劑進行檢測,NOAA 和 FDA 於 10 月下旬開始檢測海鮮中是否存在磺基琥珀酸二辛酯鈉,俗稱 DOSS。當被問及為什麼在 Corexit 的數百種化學物質中選擇 DOSS 進行分散劑測試時,NOAA 的威爾遜說:“這是最好的指標……所有機構都清楚地認為,這是應該關注的成分。”
肖不同意 DOSS 測試的有效性。
肖說:“DOSS 測試相當不重要,因為它沒有解決油-分散劑混合物的毒性問題。“它僅測量 Corexit 中數百種化合物中的一種,作為示蹤劑,但毒理學意義不大。實際上,DOSS 測試並沒有像聲稱的那樣‘增強公眾對海鮮安全的信心’。”
7 月,肖撰寫了一份共識宣告,反對在墨西哥灣使用化學分散劑。該共識宣告的一些最初簽署人包括著名的海洋科學家,如國家地理學會海洋探險家西爾維婭·厄爾;藍色海洋研究所所長卡爾·薩菲納;1planet1ocean 總裁大衛·古根海姆;以及加利福尼亞科學院的研究助理華萊士·J·尼科爾斯。其中一項建議呼籲全面披露 BP 使用的兩種 Corexit 配方中的所有化學成分,並全面披露這些化學物質與石油結合時的毒性資料。
肖解釋說:“我們仍然沒有披露 Corexit 產品中存在的數百種化學成分,因為根據美國法律,這些成分作為商業秘密受到保護。“這使得我們難以甚至不可能確定這種分散劑的毒性程度,或分散劑成分如何在水柱中與石油相互作用。”
分散劑問題
10 月初,國家“深水地平線”石油洩漏和海上鑽井委員會的一份工作人員工作檔案公開。《檔案》“BP ‘深水地平線’石油洩漏期間地表和地下分散劑的使用”指出,在馬孔多深水井爆炸事件發生後,分散劑的使用之所以引起爭議,有三個原因。首先,分散劑的總用量是前所未有的:近 200 萬加侖。其次,其中 771,000 加侖直接應用於井口,事先幾乎沒有測試過在該深度使用分散劑的有效性和潛在的不利環境後果,更不用說使用如此大的量了。第三,現有的聯邦監管系統預先授權在墨西哥灣使用分散劑,但對用量或持續時間沒有任何限制或指導方針。
肖說:“我們允許 BP 分散石油,所以現在它更持久、毒性更大。“‘深水地平線’石油已進入食物鏈,並將在那裡存在數十年。“動機是經濟利益,而不是健康或環境。”BP 對每桶洩漏的石油負有經濟責任;分散石油使其無法被撇油器收集和清點,可能會導致低估洩漏量,並減少 BP 的賠償金。
在美國環境保護署 (EPA) 在 7 月進行了一輪分散劑測試後,它宣佈 Corexit 9500“通常不比其他可用的替代品更具毒性或毒性更小”,並且“分散劑-石油混合物對水生測試物種的毒性通常不比單獨的石油更大”。測試未能測試 Corexit 9527,後者是兩種物質中毒性更大的一種。此外,測試是在實驗室環境中僅對兩種水生物種(糠蝦和小河口魚)進行的——儘管墨西哥灣棲息著超過 15,000 種海洋物種——並且僅測量了導致 50% 的測試生物在暴露於 48 或 96 小時內死亡的濃度。
也許最重要的是,EPA 的測試未能測量石油分散劑的亞致死效應,例如對各種海鮮物種的生長或繁殖的潛在影響。
EPA 聲稱分散劑-石油混合物通常不比單獨的石油更具毒性。但在對 1997 年至 2008 年與溢油分散劑相關的文獻進行回顧後,威廉王子灣地區公民諮詢委員會發現,在最近的毒性研究中,約 75% 的研究人員發現,化學分散的石油比物理分散的石油毒性更大。主要的擔憂與其說是分散劑本身,不如說是分散劑如何改變石油。分散劑的作用類似於洗滌劑,將石油分解成小液滴,這些小液滴很容易混合到水柱中,在那裡它們可能更容易被魚類和貝類的身體吸收。“分散的石油最終變得足夠小,可以進入魚鰓,或者更容易被魚或蝦吃掉,這可能意味著石油可能會更多地在海鮮中積累,”所羅門說。
肖說,已經有證據表明螃蟹和蟹幼體體內含有石油,最近兩個獨立實驗室的研究表明,墨西哥灣蝦體內含有石油和碳氫化合物。
科學家並不是唯一擔心的人。
第三代蝦農巴里西奇用他典型的路易斯安那州南部口音說:“即使組織上的大量測試……確鑿地證明不存在任何可能傷害任何人的毒性水平,但你還是會害怕將可能被汙染的產品投放市場。“但也有人認為,隨著時間的推移,生物蓄積,我們會被坑慘。”
隨著時間的推移,這些毒素有可能在生物體內積累,然後進一步傳遞到食物鏈中。一種值得關注的物種是低等的鯡魚。佛羅里達州薩拉索塔市莫特海洋實驗室漁業棲息地生態專案經理亞倫·亞當斯解釋說:“對於鯡魚來說,它們實際上可以積累石油洩漏後浮游生物中的毒素,然後吃掉它們的魚可能會放大這些毒素的濃度,並且實際上可以將其傳遞到食物鏈中。”
這些影響不會立即顯現,因為毒素水平會隨著時間的推移逐漸積累。
肖說:“我們在墨西哥灣水柱中有數十年的毒性,這將不會被看到。“需要數十年才能完全瞭解這種石油對食物網中生態位的影響程度。”
科學家們不僅擔心毒素在生物體內的積累,還擔心分散的石油可能長期以來對墨西哥灣海洋生物的生長、繁殖、受精成功率和胚胎髮育產生的影響。
亞當斯說:“給油汙鳥類拍照很容易,但真正的衝擊和真正的工作都在水面之下。“他將墨西哥灣看不見的石油比作人類的癌症,他說:“你看不到它。癌症在為時已晚無法採取任何措施之前並不明顯,但它仍然可能會殺死這個人,或者至少引起問題。你不必看到它才能產生影響。”
漁業的命運
有些物種可能受到更嚴重的打擊,例如大西洋藍鰭金槍魚,它們產卵的時間和地點與石油洩漏發生的時間和地點完全相同。由於過去 30 年數量下降了 80%,大西洋藍鰭金槍魚已被國際自然保護聯盟 (IUCN) 視為極度瀕危物種,歐洲航天局的新衛星資料顯示,五分之一的幼年大西洋藍鰭金槍魚因“深水地平線”石油洩漏事件而死亡。其他物種也可能受到嚴重打擊,因為墨西哥灣的許多與珊瑚礁相關的物種也在每年的這個時候產卵。
大規模事件並非首次產生生態影響;其影響在一段時間內不會顯現。2005 年,佛羅里達州西海岸發生了非常廣泛的赤潮,持續了數月之久。去年完成漁業種群評估時,模型不太符合,直到對其進行修改以納入與赤潮導致的大規模種群死亡相關的因素。“與珊瑚礁相關的許多物種的 2005 年齡組似乎確實受到了這次赤潮的影響,”墨西哥灣漁業管理委員會執行主任斯蒂芬·博託內總結道,該委員會向國家海洋漁業局提出漁業建議。
博託內說:“像[赤潮或石油洩漏]這樣的大事件可能會對墨西哥灣大部分地區物種的整個年齡組產生影響。“這些影響要到多年以後,當這些物種達到性成熟並加入種群的漁業部分時才會顯現出來。亞當斯解釋說,持續監測將非常重要,特別是對於長壽命物種,溢油事件的影響將反映在趨勢中。
亞當斯說:“我們面臨的與此事件有關的最大挑戰之一是,在墨西哥灣的海洋資源方面,我們確實處於資料匱乏的境地。“與其讓資源管理者再次措手不及,不如現在就進行他們以前沒有進行的監測,這將是一項相當合理的投資,這樣他們實際上就能夠做出這些預測並獲得更好的答案。”
需要進一步研究以確定石油洩漏事件將對墨西哥灣的漁業產生的影響。博託內報告說,墨西哥灣漁業管理委員會正在增加與其石油洩漏相關特徵直接相關的評估。此外,該組織還向國家海洋漁業局寫了一封相當廣泛的建議信,呼籲在他們預計受到影響的地區進行額外研究。博託內說:“新的動力是加強與溢油事件相關的更多環境資料和漁業資料。”
所有這些新資料的另一個組成部分是,科學家和管理者需要一種共享這些資訊的方式。11 月中旬,莫特海洋實驗室與國家野生動物聯合會和南佛羅里達大學海洋科學學院共同贊助了一個研討會。研討會的目的之一是建立一個區域研究和管理機構,該機構將作為收集墨西哥灣所有資料的中心點。這個新機構不僅包括州和聯邦管理機構,還包括學術機構和非政府組織的研究生物學家,所有合作伙伴都將參與到這個過程中。“我認為,如果墨西哥灣想要制定任何形式的綜合資源管理計劃,它將需要某種像這樣的實體,”亞當斯說。“在某種程度上,如果這次溢油事件被用作修復一個顯然已經崩潰的系統的警鐘,那也算是幸運的。”
在伊利諾伊州芝加哥市菲爾德自然歷史博物館生物多樣性綜合中心工作的國家科學基金會博士後研究員約書亞·德魯說:“我們絕對應該考慮使用各種管理技術,“他主張,漁業管理者不應僅僅列出捕魚配額,而應採取更全面的方法,關注整個生態系統,而不僅僅是一個物種。“如果我們搞砸了,美國文化的這個非常特殊的方面——東南部的漁民,我可以看到它正在消失,僅僅是因為我們破壞了資源。”
美國文化的一角
科學家們才剛剛開始瞭解石油洩漏事件將對海鮮和漁業產生的影響,但對於無數墨西哥灣漁民來說,這個問題最貼近他們的生活,他們的生活和生計都依賴於這些結果。妥善處理墨西哥灣的海洋資源將使他們能夠繼續傳承世代相傳的文化傳統。
德魯說:“我認為捕魚業比許多其他行業更具有浪漫色彩,並且具有非常美國化的感覺。“這有點像棒球——它只是成為美國人特徵的那些事物之一,人們非常非常願意看到成為漁民的自豪感。”
巴里西奇是漁業社群的支柱,他就有這種自豪感。
巴里西奇說:“你身處這種情況——你無法逃避它。“我不能離開人們。我所有的漁民都依賴我,因為這附近的夥計們大約在 20 年前成立了一個協會,為人們挺身而出,為自己挺身而出,現在我們需要支援。”
NOAA 報告稱,海鮮的實際和潛在汙染都會嚴重影響商業和休閒捕魚,而且對海鮮安全和質量失去信心可能會在溢油事件對海鮮的任何實際風險消退後很長時間內影響海鮮市場,從而導致嚴重的經濟後果。如果海鮮安全檢測處理不當,要重新贏得美國公眾的信任並恢復對海鮮的信心,將是一段漫長而艱難的旅程——而這是墨西哥灣漁民無法承受的打擊。
巴里西奇說:“這就像卡特里娜颶風之後一樣。他們不知道它正在從內部殺死你。“他回憶起他接受 BBC 採訪的情景,當被問及十年後他會在哪裡時,他說他可能已經死了。“五年前,我在卡特里娜颶風中失去了一切。我當時滿頭黑髮,有六塊腹肌,而且我胳膊上有大約 45 支槍,好嗎?五年過去了,我說我只有一塊腹肌了——我的肚子就是這麼大——我掉了一半的頭髮,而且都變白了,現在我胳膊上只有小 22 口徑的槍了。這就是五年來的變化。你認為十年會要了我的命。”
圖片來源: 1) USCG, Petty Officer 3rd Class Nathan Bradshaw, 2) NOAA, Monica Allen, 3) Allison Wilkinson, 4) U.S. Coast Guard, Stephen Lehmann/Marine Photobank, 5) USCG, Petty Officer 1st class Mike Lutz, 6) USCG, Petty Officer 3rd class Erik Swanson, 7) USCG, Petty Officer 3rd class Nathan Bradshaw
關於作者: 艾莉·威爾金森是一位 自由科學作家和多媒體專家,擁有環境研究和保護生物學背景,尤其對處理自然資源的人為因素、人與野生動物衝突以及環境汙染物等問題感興趣。您可以在她的部落格 Oh, For the Love of Science! 和 Twitter 上關注她。
所表達的觀點是作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點。