Если бы вы могли стоять на дне морского дна и смотреть вверх, вы бы увидели хлопья падающего органического материала и биологического мусора, падающие каскадом вниз по толще воды, как снежинки в явлении, известном как морской снег.
Недавние катастрофы, такие как разлив нефти на платформе Deepwater Horizon в Мексиканском заливе, добавили к этому естественному процессу новый элемент: нефть.
Во время этих событий естественный морской снег взаимодействует с нефтью и диспергаторами, образуя так называемый морской нефтяной снег, когда он опускается с поверхности через толщу воды в донные отложения.
Опасность морского нефтяного снега заключается в том, что он переносит нефть и ее негативное воздействие из толщи воды в отложения на дне морского дна, доставляя более разнообразный набор кислородсодержащих соединений в отложения и глубоководные экосистемы. Эти насыщенные кислородом формы многих нефтяных соединений более токсичны для организмов в отложениях, чем неоксигенированные формы.
Хотя этот результат может уменьшить воздействие на приповерхностные организмы, такие как рыбы, птицы и моллюски, он переносит нефть в глубокие слои океана, где она воздействует на фауну, глубоководные кораллы и рыбу там, где неблагоприятное воздействие было задокументировано. после разлива нефти Deepwater Horizon.
Эндрю Возняк из Университета Делавэра провел исследование по изучению судьбы и накопления морского нефтяного снега в Мексиканском заливе, результаты которого были недавно опубликованы в журнале Environmental Science and Technology.
Возняк, доцент Школы морских наук и политики в Колледже Земли, океана и окружающей среды Университета штата Нью-Йорк, провел исследование, будучи сотрудником исследовательского факультета Университета Олд-Доминион. Он сказал, что для воссоздания условий Мексиканского залива он и его сотрудники использовали 100-литровые стеклянные резервуары, наполненные морской водой, собранной из залива.
Помимо морской воды они добавили планктон, собранный из прибрежных вод непосредственно перед началом эксперимента. Они также добавили нефть, разлитую во время катастрофы Deepwater Horizon, а также химический диспергатор, использовавшийся для ее разложения, и наблюдали за резервуарами в течение четырех дней.
Частицы в резервуарах образовались на поверхности, в толще воды, а остальные опустились на дно. Возняк собрал осевшие частицы и выделил нефтяной компонент для проведения химического анализа.
Когда они провели химический анализ и сравнили его с исходным маслом, образцы отличались таким образом, что это можно было объяснить микробным разложением.
Возняк сказал, что это произошло, когда морской нефтяной снег просачивался через толщу воды.
Когда происходит такое событие, как разлив нефти, фитопланктон и бактерии в океане взаимодействуют с нефтью, что для них плохо, и выделяют внеклеточные полимерные вещества (ВПС), которые собирают нефть.
«Это своего рода защитный механизм, и, поскольку этот EPS липкий, он собирает эту нефть и, надеюсь, защищает их от нефти», - сказал Возняк.
Результатом защиты EPS является базовая частица, на которую могут наклеиваться другие вещества.
«Если на нем образуется что-то достаточно плотное, как минералы, то они утонут, и вот тогда вы получите этот морской нефтяной снег», - сказал Возняк.
Глядя на разложившийся материал на дне мезокосма, Возняк мог видеть, что по мере того, как нефть погружалась в толщу воды, она создавала микросреду обитания для микробов, а микробы предпочитали размножаться углеводороды и нефтеподобные соединения.
В дополнение к поддержке этого сообщества бактерий, он также удерживает часть нефти, которая была изменена - потенциально в худшую сторону - в океане.
«Это может иметь последствия для токсичности нефти, потому что она насыщает кислородом соединения», - сказал Возняк.«Окисленные формы некоторых соединений, таких как полициклические ароматические углеводороды, имеют тенденцию быть более токсичными, и поэтому это может иметь важное значение для будущих исследований того, что происходит в отложениях или глубоких коралловых рифах».
Исследование было поддержано грантом Исследовательской инициативы Мексиканского залива для поддержки исследования консорциума под названием «Консорциум агрегации и деградации диспергаторов и нефти с помощью микробных экзополимеров» (ADDOMEx)..