Девять лет назад, завтра, 20 апреля 2010 г., из буровой установки Deepwater Horizon в Мексиканский залив началась утечка сырой нефти, что оказалось крупнейшим разливом морской нефти в истории. Долгосрочное исследование предполагает, что нефть все еще влияет на солончаки на побережье Мексиканского залива, и раскрывает ключевую роль, которую болотные травы играют в общем восстановлении этих важных прибрежных водно-болотных угодий.
Исследование проводила межведомственная исследовательская группа, частично финансируемая Исследовательской инициативой Мексиканского залива, 10-летней независимой программой, созданной благодаря финансовому обязательству BP в размере 500 миллионов долларов. Команда приступила к отбору проб вскоре после того, как утечка была наконец локализована, и продолжает свою работу сегодня. Их последняя статья - в Estuaries and Coasts - сообщает о первых шести с половиной годах отбора проб после разлива.
Ведущий автор исследования - Джон Флигер, заслуженный профессор ЛГУ. Соавторы: Рита Риджио, Ирвинг Мендельсон, Цяньсин Линь и Айксин Хоу из ЛГУ; Дэвид Джонсон из Вирджинского института морских наук Уильяма и Мэри; Дональд Дейс из Atkins North America; Кевин Карман из Университета Невада-Рино; Шон Грэм из Государственного университета Николлса; и Скотт Зенгел из Research Planning, Inc.
Джонсон, доцент VIMS и эксперт по беспозвоночным солончаков, говорит: «Наше исследование подчеркивает решающую роль, которую растения играют в восстановлении важных звеньев в прибрежной пищевой сети Мексиканского залива». Эти связи в конечном итоге связаны с рыбой и моллюсками, которые поддерживают экономику и культуру региона.
Два растения преобладают в здоровых солончаках побережья Мексиканского залива - гладкий вьюнок Spartina alterniflora и черный игольчатый Juncus roemerianus. На поверхности болот также в изобилии обитают одноклеточные растительноподобные организмы, которые ученые в совокупности называют бентосными микроводорослями, а ряд мелких беспозвоночных - амфиподы, копеподы, нематоды, улитки, черви и другие - плавают, прыгают и ползают. среди травинок или зарыться в нижележащую корневую зону.
Команда изучила эти организмы, измерив их численность и биомассу в сильно загрязненных, умеренно загрязненных и свободных от нефти районах залива Баратария в Луизиане, используя как поверхностные участки, так и неглубокие керны. Отбор проб проводился с интервалом примерно в 6 месяцев в период с 2011 по 2016 год.
Первоначальный отбор проб, проведенный исследователями, показал, что почти все растения в сильно загрязненных нефтью районах погибли, в то время как бентические микроводоросли и роющие беспозвоночные значительно сократились. Их более поздний отбор проб показал, что восстановление болот было вызвано бентосными микроводорослями и Spartina, которые начали демонстрировать значительный надземный рост в течение двух-трех лет..
Важно отметить, что только после того, как Спартина начала свое возвращение, восстановление сообщества беспозвоночных началось всерьез.«Растения - основа солончаков, - объясняет Джонсон. «Болотные травы облегчают колонизацию, закапывая норы беспозвоночных; подпитывают пищевую сеть, обеспечивают среду обитания для животных, связывают почву и замедляют течение воды. Без растений нет болота, а восстановление болот после разлива невозможно без растений, идущих впереди».
Если посадить, они придут
Выводы группы имеют важное значение для реагирования на любые будущие разливы. Флигер говорит, что «наши результаты показывают, что стратегии смягчения любых будущих разливов должны включать посадку основных видов, таких как Spartina».
Мендельсон, выпускник VIMS (MA '73), говорит, что основные виды «усиливают восстановление, обеспечивая среду обитания и уменьшая эрозию отложений». В более долгосрочной перспективе, говорит он, «рост растений способствует восстановлению за счет улучшения качества почвы. Растения производят органические вещества, которые накапливаются под землей, а их корни и корневища выделяют кислород, связывают отложения и увеличивают объем отложений. Распад растительных тканей также обеспечивает питательные вещества, которые дополнительно стимулируют рост растений и полезные микробные процессы в болоте».
Медленный путь к полному выздоровлению
Смягчить обещание восстановления болот путем посадки таких трав, как Спартина, стало открытие группы, согласно которому сильно загрязненные нефтью болота оставались менее здоровыми, чем умеренно загрязненные и свободные от нефти участки более чем через 6 лет после разлива Deepwater Horizon. Сильно загрязненные участки по-прежнему имели повышенные концентрации нефти и продуктов ее разложения, а также более медленный рост иглы черной, более низкое образование растительного детрита и подземного органического вещества, а также измененную плотность почвы. Популяции червей, молодых улиток и других мелких беспозвоночных также не смогли полностью восстановиться.
Особую тревогу вызывала продолжающаяся редкость многощетинкового червя Manayunkia aestuarina. Один из самых многочисленных видов в сообществе беспозвоночных, этот обитатель труб важен для здоровья болотных отложений и играет ключевую роль в пищевой сети болот как основная добыча крабов, креветок и рыб.«Практическое отсутствие этого вида может указывать на значительное изменение экологической функции на сильно загрязненных нефтью участках», - говорит Джонсон.
Также беспокоит то, что прогнозирование наблюдаемых темпов восстановления затора в будущем предполагает, что полное восстановление на умеренно и сильно загрязненных участках, вероятно, займет гораздо больше десятилетия. Это медленнее, чем сообщалось во многих предыдущих исследованиях разливов нефти и их воздействия на болотное сообщество.
«Предыдущая работа показывает, что разливы нефти в солончаках могут воздействовать на донных беспозвоночных на протяжении более четырех десятилетий», - говорит Флигер. «Долговременное воздействие нефти и продуктов ее распада может также снизить чувствительность и устойчивость этих организмов к будущим разливам», - добавляет он.
Кроме того, предыдущее исследование, проведенное Джонсоном и его коллегами, показало, что удобрение насаждений Спартины может усилить рост как стеблей, так и корней, тем самым способствуя восстановлению болот в долгосрочной перспективе.«Мы начинаем видеть, как солончаки в Мексиканском заливе восстанавливаются, - говорит Джонсон, - но, скорее всего, пройдет десятилетие или больше, прежде чем мы увидим полное восстановление».