För nio år sedan imorgon – 20 april, 2010 – råolja började läcka från borriggen Deepwater Horizon in i Mexikanska golfen i vad som visade sig vara det största marina oljeutsläppet i historien. En långtidsstudie tyder på att oljan fortfarande påverkar saltmarkerna vid Gulf Coast, och avslöjar den nyckelroll som kärrgräs spelar i den övergripande återhämtningen av dessa viktiga kustvåtmarker.

Studien genomfördes av ett multiinstitutionellt forskarlag som delvis finansierades av Mexikanska golfens forskningsinitiativ, ett 10-årigt oberoende program etablerat genom ett ekonomiskt åtagande på 500 miljoner dollar från BP. Teamet började ta prover strax efter att utsläppet äntligen stoppades, och fortsätta sitt arbete idag. Deras senaste artikel — i Flodmynningar och kuster —rapporter om de första sex och ett halvt åren av provtagning efter utsläpp.

Huvudförfattare till studien är John Fleeger, en emeritusprofessor vid LSU. Medförfattare är Rita Riggio, Irving Mendelssohn, Qianxin Lin, och Aixin Hou från LSU; David Johnson från William &Mary's Virginia Institute of Marine Science; Donald Deis från Atkins Nordamerika; Kevin Carman från University of Nevada-Reno; Sean Graham från Nicholls State University; och Scott Zengel från Research Planning, Inc.

Johnson, en biträdande professor vid VIMS och expert på ryggradslösa djur, säger "Vår studie belyser den avgörande roll som växter spelar i återhämtningen av viktiga länkar i Mexikanska golfens kustnära näringsnät." Dessa länkar ansluter i slutändan till fisken och skaldjuren som stödjer regionens ekonomi och kultur.

Två växter dominerar friska saltkärr vid Gulf Coast - det släta snörgräset Spartina alterniflora och den svarta barrrosan Juncus roemerianus. Också rikligt på kärrets yta är encelliga, växtliknande organismer som forskare gemensamt kallar bentiska mikroalger, medan en svit av små ryggradslösa djur - amfipoder, copepoder, nematoder, sniglar, maskar, och andra - simma, hopp, och krypa bland grässtråna eller gräva ner sig i den underliggande rotzonen.

Teamet studerade dessa organismer genom att mäta deras förekomst och biomassa i kraftigt oljade, måttligt oljad, och oljefria områden i Louisianas Barataria Bay, med användning av både ytplots och grunda kärnor. Provtagningen skedde med ungefär 6 månaders intervall mellan 2011 och 2016.

Forskarnas tidiga provtagning visade att nästan alla växter i hårt oljade områden dog, medan bentiska mikroalger och grävande ryggradslösa djur drabbades av betydande minskningar. Deras senare provtagning visade att kärrets återhämtning leddes av bentiska mikroalger och Spartina - som började visa betydande tillväxt ovan jord inom två till tre år.

Viktigt, det var först efter att Spartina startat sin comeback som återhämtningen av ryggradslösa djur började på allvar. "Växter är grunden för saltmarker, " förklarar Johnson. "Marsh gräs underlättar kolonisering genom att gräva ner ryggradslösa djur; bränsle till näringsväven, tillhandahålla djurmiljöer, binda jorden, och långsamt vattenflöde. Utan växter finns det inget träsk, och det finns ingen återhämtning av kärr efter ett utsläpp utan växter som leder vägen."

Om du planterar den, de kommer

Teamets resultat har viktiga konsekvenser för att reagera på eventuella framtida spill. Fleeger säger "våra resultat tyder på att begränsningsstrategier för eventuella framtida utsläpp bör innefatta plantering av grundarter som Spartina."

Mendelssohn, en VIMS-alumn (M.A. '73), säger att grundarter "förbättrar återhämtningen genom att tillhandahålla livsmiljöer och minska sedimenterosion." På längre sikt, han säger, "växttillväxt förbättrar återhämtningen genom att förbättra jordkvaliteten. Växter genererar organiskt material som ackumuleras under jorden, medan deras rötter och rhizomer frigör syre, binder sediment, och öka sedimentvolymen. Nedbrytning av växtvävnader ger också näringsämnen som ytterligare stimulerar växttillväxt och fördelaktiga mikrobiella processer i träsket."

En långsam väg till full återhämtning

Att dämpa löftet om återhämtning av kärr genom plantering av gräs som Spartina är teamets upptäckt att kraftigt oljade kärrplatser förblev mindre friska än måttligt oljade och oljefria platser mer än 6 år efter Deepwater Horizon-utsläppet. Kraftigt oljade platser hade fortfarande förhöjda koncentrationer av olja och dess nedbrytningsprodukter, och visade långsammare tillväxt av svart nålrus, lägre produktion av växtavfall och organiskt material under jord, och förändrad markdensitet. Populationer av maskar, unga sniglar, och andra små ryggradslösa djur hade inte heller lyckats återhämta sig helt.

Särskilt bekymmersamt var den fortsatta sällsyntheten av maskmasken Manayunkia aestuarina. En av de mest förekommande enskilda arterna i ryggradslösa djursamhället, denna rörboende är viktig för hälsan hos kärrsediment, och spelar en nyckelroll i träskets näringsnät som ett stort byte för krabbor, räka, och fisk. "Den nästan frånvaro av denna art kan tyda på betydande förändringar av ekologisk funktion på starkt oljade platser, säger Johnson.

Också oroande är att projicering av den observerade takten för mäskåterhämtning in i framtiden tyder på att fullständig återhämtning på måttligt och kraftigt oljade platser sannolikt kommer att ta mycket längre tid än ett decennium. Detta är långsammare än vad som rapporterats i många tidigare studier av oljeutsläpp och deras inverkan på kärrsamhället.

"Tidigare arbete visar att oljeutsläpp i saltkärr kan påverka bottenlevande ryggradslösa djur i mer än fyra decennier, ", säger Fleeger. "Långtidsexponering för olja och dess nedbrytningsprodukter kan också minska dessa organismers känslighet och motståndskraft mot framtida utsläpp, " han lägger till.

På en ljusare ton, en tidigare studie av Johnson och kollegor tyder på att befruktning av Spartina-planteringar kan förbättra tillväxten av både stjälkar och rötter, vilket hjälper till att återhämta sig på lång sikt. "Vi börjar se saltkärret i Mexikanska golfen återhämta sig, säger Johnson, "men det kommer sannolikt att dröja ett decennium eller mer innan vi ser fullständig återhämtning."