Oljan som släpptes ut i Mexikanska golfen efter explosionen och förlisningen av riggen Deepwater Horizon (DWH) 2010 förorenade mer än 1, 000 kvadratkilometer havsbotten. Händelsens komplexitet har gjort det svårt för forskare att avgöra det långsiktiga ödet för olja i denna havsmiljö.

Men forskare från UC Santa Barbara, med kollegor från tre andra institutioner, gör framsteg.

Forskarna har nu analyserat efterlängtade data från Natural Resource Damage Assessment för att fastställa de specifika hastigheterna för biologisk nedbrytning för 125 stora petroleumkolväten - föreningar från oljan som satte sig på djuphavsbotten när DWH:s Macondo-brunn släppte ut 160 miljoner liter. Genom den analysen teamet fann att ett antal faktorer påverkar hur länge effekten av ett sådant oljeutsläpp varar. Deras resultat visas i Förfaranden från National Academy of Sciences .

"Nu, vi kan äntligen ta alla dessa miljödata och börja förutsäga hur länge 125 huvudkomponenter av DWH-oljan på djuphavsbotten kommer att finnas där, " sa medförfattaren David Valentine, professor vid UCSB:s institution för geovetenskap. "Sättet på vilket vi har analyserat alla dessa olika föreningar hjälper till att svara på frågor som alla ställde direkt efter utblåsningen 2010. Ja, vi vet var mycket av denna olja tog vägen, och ja, vi vet vad som händer med den. Det bryts långsamt ner biologiskt, men varje förening agerar lite annorlunda."

Huvudförfattare Sarah Bagby, som utförde forskningen som postdoktor i Valentine Lab vid UCSB, kammade igenom den enorma datamängden för att bygga ett kemiskt fingeravtryck av Macondo-olja baserat på dess biomarkörföreningar. Hon identifierade delmängden av prover som matchade det fingeravtrycket och utvecklade en rigorös statistisk ram för att analysera vart och ett av de 125 individuella kolvätena som studerades.

"Du kan göra några förutsägelser baserat på kemin, " sa Bagby. "Ju mindre, enklare föreningar kommer att försvinna snabbare. De större kommer att ta längre tid om de försvinner alls. Men ovanpå det finns ett par andra trender. Det tydligaste är att ju mer förorenat ett prov är, desto mindre förlust av olja finns det. Ju mer lätt förorenad den är, desto snabbare försvinner sakerna. Det betyder att det fysiska sammanhanget - på en skala från mikron till millimeter - gör en enorm skillnad i det långsiktiga miljöödet. Det är väldigt slående för mig att en så liten skillnad kan ha en så stor miljöpåverkan."

För att ta hänsyn till det fysiska sammanhanget, prover klassades som lätta, måttligt eller kraftigt förorenad, och förlusten av varje förening undersöktes för vart och ett av dessa tillstånd. För många av föreningarna, det fanns en tydlig signal som starkt antydde att nedbrytningen hade varit mycket snabbare medan oljan fortfarande var suspenderad i vattenpelaren och hade saktat ner avsevärt efter avsättning till havsbotten.

"Data indikerar att stora kolvätepartiklar som kom ner till havsbotten inte försvinner lika snabbt som mindre, som har en mängd olika konsekvenser, Valentine förklarade. "Detta hade inte tidigare observerats i denna rumsliga skala eller i den här sortens miljö, så detta arbete är viktigt för att förstå ödet för olja som når havsbotten."

Förutom att kartlägga trenden för biologisk nedbrytning av olja från DWH, Forskningen handlar också om inverkan av kemiskt dispergeringsmedel som applicerats vid den spruckna brunnen för att underlätta suspensionen av oljan i djuphavsvattnen.

"Våra bevis är indicier men pekar på snabb biologisk nedbrytning av suspenderad olja, ", sa Valentine. "Eftersom dispergeringsmedel främjar och förlänger suspensionen av olja, det är troligt att beslutet att använda dispergeringsmedel i slutändan ökade den biologiska nedbrytningen."

Dock, forskarna varnar för att långvarig suspension av droppar som möjliggör biologisk nedbrytning bör balanseras mot potentialen för ökad exponering.