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研究显示了深水地平线漏油事件的持续影响

九年前的明天 - 2010年4月20日 - 原油开始从深水地平线钻井平台泄漏到墨西哥湾,这是历史上最大的海上石油泄漏事故。一项长期研究表明,石油仍在影响墨西哥湾沿岸的盐沼,并揭示了沼泽草在这些重要的沿海湿地整体恢复中的关键作用。

进行这项研究的是一个多机构研究小组,其部分资金来自墨西哥湾研究计划,这是一项为期10年的独立计划,是通过BP提供的5亿美元财政承诺建立的。在漏油事件最终被遏制后不久,该团队开始抽样,并继续今天的工作。他们最近的一篇文章 - 在河口和海岸- 报告了泄漏后的最初六年半的采样。

该研究的主要作者是路易斯安那州立大学名誉教授约翰弗莱格。共同作者是Rita Riggio,Irving Mendelssohn,Qianxin Lin和LSI的Aixin Hou;威廉玛丽弗吉尼亚海洋科学研究所的大卫约翰逊;阿特金斯北美的唐纳德·戴斯;内华达大学里诺分校凯文卡曼;尼科尔斯州立大学的肖恩·格雷厄姆;和研究规划公司的Scott Zengel

约翰逊是VIMS的助理教授和盐沼无脊椎动物专家,他说:“我们的研究强调了植物在恢复墨西哥湾沿海食物网中重要环节方面的重要作用。”这些链接最终连接到支持该地区经济和文化的鱼类和贝类。

两种植物主导着健康的墨西哥湾沿岸盐沼 - 光滑的草地早熟禾(Spartina alterniflora)和黑色针叶树(Juncus roemerianus)。在沼泽地表面也有丰富的单细胞,植物样生物,科学家们统称为底栖微藻,而一套小型无脊椎动物 - 片脚类动物,桡足类,线虫,蜗牛,蠕虫等 - 游泳,跳跃,并在草叶中爬行或在下面的根区域挖洞。

该团队使用表面地块和浅核心,通过测量路易斯安那州巴拉塔里亚湾的重油,中油和无油区域的丰度和生物量来研究这些生物。2011年至2016年间,采样间隔大约6个月进行。

研究人员的早期抽样显示,几乎所有油污区域的植物都死亡,而底栖微藻和穴居无脊椎动物则显着减少。他们后来的采样表明,沼泽恢复是由底栖微藻和Spartina引起的 - 它在两到三年内开始显示出显着的地上生长。

重要的是,只有在Spartina开始复苏之后,无脊椎动物群落才能真正开始恢复。“植物是盐沼的基础,”约翰逊解释道。“沼泽草通过挖掘无脊椎动物促进殖民化;为食物网提供燃料,提供动物栖息地,结合土壤,减缓水流。没有植物就没有沼泽,并且在没有植物引路的情况下没有沼泽地恢复。”

如果你种植它们,它们会来

该团队的研究结果对于应对任何未来泄漏事件具有重要意义。Fleeger说:“我们的研究结果表明,任何未来泄漏的缓解策略都应包括种植诸如Spartina等基础物种。”

VIMS校友Mendelssohn(MA '73)表示,基础物种“通过提供栖息地和减少沉积物侵蚀来提高恢复能力。”从长远来看,他说,“植物生长通过改善土壤质量来促进恢复。植物产生的有机物质积聚在地下,而它们的根和根茎释放氧气,结合沉积物,增加沉积物体积。植物组织的分解也提供营养物质进一步刺激沼泽地的植物生长和有益的微生物过程。“

完全康复的缓慢之路

通过种植诸如Spartina之类的草来缓和沼泽恢复的希望是该团队的发现,在深水地平线溢油事故发生6年多之后,严重上油的沼泽地点仍然比中度上油和无油的地点健康。重油站点仍有较高浓度的油及其分解产物,并显示黑色针刺的生长较慢,植物碎屑和地下有机质的产量较低,土壤密度改变。蠕虫,幼鱼和其他小型无脊椎动物的种群也未能完全恢复。

令人不安的是多毛类蠕虫Manayunkia aestuarina的持续罕见。无脊椎动物群落中最丰富的单一物种之一,这种管道居民对沼泽沉积物的健康很重要,并且在作为螃蟹,虾和鱼的主要猎物的沼泽食物网中起着关键作用。“这个物种几乎没有出现可能表明在油污严重的地方生态功能发生了重大变化,”约翰逊说。

同样令人不安的是,将观察到的醪液回收速度预测到未来,表明中度和重度油污站点的完全恢复可能需要十年以上的时间。这比之前许多关于石油泄漏及其对沼泽社区影响的研究报道的要慢。

“以前的研究表明,盐沼中的石油泄漏可能会影响到底栖的无脊椎动物四十多年,”弗莱格说。“长期接触石油及其分解产物也可能降低这些生物对未来泄漏的敏感性和恢复力,”他补充说。

更为明显的是,约翰逊及其同事之前的一项研究表明,施用Spartina种植可以促进其茎和根的生长,从而有助于长期的沼泽恢复。“我们开始看到墨西哥湾的盐沼反弹,”约翰逊说,“但在我们看到完全复苏之前可能会持续十年或更长时间。”

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