Ученые проанализировали и объяснили химический состав подводного шлейфа в Мексиканском заливе

Исследовательская группа под руководством Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI) определила химический состав глубоководного углеводородного шлейфа длиной не менее 22 миль, который был картирован и отобран в Мексиканском заливе летом 2010 года как след разлива нефти с платформы Deepwater Horizon. Кроме того, ученые значительно продвинулись в понимании причин, по которым именно эти вещества, а не другие, попали в шлейф.

Полученные данные, опубликованные в онлайн-издании Proceedings of the National Academy of Sciences, «помогают объяснить и пролить свет на формирование шлейфа и подтверждают многое из того, что мы предполагали о его составе», — сказал ведущий автор исследования, химик WHOI Кристофер Редди. Исследователи сообщают, что данные «предоставляют убедительные доказательства» того, что нефтяная составляющая шлейфа, отобранного в июне 2010 года, в основном состояла из бензола, толуола, этилбензола и ксилолов (вместе — BTEX) в концентрациях около 70 микрограмм на литр (мкг/л).

Концентрация в 70 мкг/л в шлейфе была «значительно выше фоновой», — отметил Редди. Критически важным компонентом исследования стала уникальная проба жидкости, которую команда собрала непосредственно из поврежденной буровой колонны на скважине Макандо. Для этого использовался изобарический газонепроницаемый пробоотборник, разработанный для отбора флюидов из глубоководных гидротермальных источников. Анализ этой пробы позволил определить состав флюида, выходящего из скважины, до того, как природа его изменила, и точное соотношение газа и нефти (GOR), которое составило 1600 кубических футов газа на баррель нефти. Это значение ниже других оценок, что предполагает возможный больший объем вытекшей нефти.

Сравнивая пробы из скважины и из шлейфа, ученые обнаружили, что BTEX составляли около 2% нефти, вышедшей из скважины, но «почти 100% того, что было в шлейфе». Избирательное накопление этих соединений в глубоководном шлейфе на глубине 3000 футов связано с их высокой растворимостью в воде. В отличие от других веществ, которые деградируют или испаряются, соединения в шлейфе в июне 2010 года показали мало признаков биодеградации, так как у них не было возможности попасть в атмосферу.

Результаты имеют «прямые последствия для эко-токсикологического воздействия шлейфов», — подчеркнул Редди. Острая токсичность BTEX для водных организмов находится в диапазоне 5–50 миллиграмм на литр, что в 100–1000 раз выше концентраций в шлейфе, однако их длительное присутствие в толще воды поднимает вопросы о потенциальном воздействии на глубоководные организмы.

Ключевую роль в обнаружении, картировании шлейфа и отборе проб сыграла масс-спектрометрическая система TETHYS, интегрированная в автономный необитаемый подводный аппарат Sentry. Она позволила в реальном времени идентифицировать следовые количества углеводородов и провести целенаправленный отбор около 100 физических проб по строгому протоколу. Исследование финансировалось Национальным научным фондом (NSF) и Береговой охраной США.