Новые экономические разработки в Арктике, такие как трансарктическое судоходство и добыча нефти, повлекут за собой беспрецедентный риск морских разливов нефти. Поэтому мир призывает к глубокому пониманию устойчивости и «самоочищающейся» способности арктических экосистем восстанавливаться после разливов нефти.
Несмотря на то, что предпринимаются многочисленные усилия для ликвидации крупных разливов нефти, только 15-25% нефти можно эффективно удалить механическими методами. Так было в случае крупных нефтяных катастроф, таких как разлив танкера Exxon Valdez в проливе Принца Уильяма на Аляске и Deepwater Horizon в Мексиканском заливе. Будущий разлив не будет исключением. Микробы, питающиеся нефтью, сыграли главную роль в разложении нефти и снижении воздействия разлитой нефти во время этих прошлых нефтяных катастроф.
«Сейчас мы представляем первую оценку потенциала микробной деградации в морской воде у берегов Гренландии», - объясняет постдоктор Леендерт Вергейнст из Центра арктических исследований Орхусского университета.
Исследовательская группа определила шесть факторов, которые бросают вызов микробам в арктических морях.
Низкие температуры, морской лед и мало питательных веществ
Низкая температура изменяет химические свойства разлитой нефти и замедляет биодеградацию. Например, холодное масло более вязкое, что затрудняет его диспергирование. Эффективность микробного разложения снижается, если масло не диспергируется в виде мелких капель.
Волны также играют важную роль в разбивании масла на капли. Однако там, где есть морской лед, волн намного меньше или совсем нет.
Арктика, как правило, представляет собой среду с очень низким содержанием питательных веществ, таких как азот и фосфор. Эти питательные вещества отсутствуют в нефти, поэтому бактериям, питающимся нефтью, необходимо находить их в воде. Небольшое количество питательных веществ приводит к снижению активности маслоедущих бактерий.
Формирование частиц, солнечный свет и адаптация
Весной и летом в Арктике происходит массовое цветение фитопланктона (водорослей) и выбрасываемые ледниками взвешенные минеральные частицы. Концентрация частиц от выхода ледников и цветения водорослей в арктических водах может быть на порядок выше, чем в Мексиканском заливе, где фитопланктон, частицы и капли нефти слипались и опускались на морское дно, образуя «грязную метель» во время Deepwater Horizon. разливы нефти в 2010 году. Микробная деградация нефти на морском дне происходит гораздо медленнее, чем в толще воды.
24-часовой солнечный свет арктическим летом может помочь микробам расщепить молекулы нефти на более мелкие части. Однако это также может сделать нефтяные соединения более токсичными для водных организмов. Нам все еще нужно много знаний, чтобы правильно понять влияние солнечного света на разливы нефти в арктических экосистемах.
Регулярные небольшие разливы нефти в других морских водах приспособили («научили») микробы поедать молекулы нефти. Однако Арктика по-прежнему остается очень нетронутой средой. Поэтому в настоящее время исследователи изучают, приспособились ли микробные популяции, присутствующие в Арктике, к разложению нефтяных соединений.
«Мы особенно обеспокоены тем, что наиболее токсичные молекулы в масле, такие как полициклические ароматические углеводороды, могут быть наиболее трудно разлагаемыми», - говорит Леендерт Вергейнст.