När oljeriggen Deepwater Horizon drabbades av en utblåsning 2010 och började spilla olja i Mexikanska golfen, forskare började arbeta med att förstå effekterna av den katastrofen.

Men begränsade data om de typiska förhållandena i viken gjorde det svårare att förstå de potentiella förändringarna från utsläppet. För att se till att forskare inte blev omedvetna i framtiden, Florida State University och partneruniversitet undersökte nuvarande baslinjeförhållanden i södra viken för att skapa en serie kartor och guider som beskriver fördelningen av kol, kväve och kol-14 isotopen.

Dessa element är alla viktiga ekologiska faktorer som bidrar till att den naturliga livsmiljön stöder ett otalligt antal växter, fisk och annat marint liv.

Studien publicerades i tidskriften PLOS ETT .

"Mexikanska golfen är ett produktivt system som är viktigt både inom ekologi - genom att tillhandahålla unika livsmiljöer för olika arter - och ekonomi, för industrier som turism, fiske och oljeindustrin, sa Samantha Bosman, en forskningsassistent vid Department of Earth, Ocean and Atmospheric Science och tidningens huvudförfattare. "Ekosystemet kanske inte går tillbaka till sina förhållanden före spill eller före störningar, så att ha en baslinje gör det lättare att avgöra hur mycket som har förändrats efter störningen. Det hjälper dig att avgöra om förhållandena återgår till det som observerades före ett spill eller om de ändras till ett "nytt normalt."

Florida State forskare arbetade med kollegor från University of South Florida, Eckerd College och National Autonomous University of Mexico för att slutföra fältarbete för projektet 2015 och 2016.

"Detta gemensamma samarbete mellan mexikanska och amerikanska forskare förde samman människor med unika färdigheter och betydande lokalkännedom, sa Jeff Chanton, en Robert O. Lawton professor i oceanografi vid Department of Earth, Ocean and Atmospheric Science och medförfattare till artikeln. "De kunde få tillgång till miljöhälsan i södra viken, som är föremål för betydande olje- och gasutvinning."

Forskarna undersökte södra Mexikanska golfen, ett område som hade varit hem för Ixtoc 1-brunnen, som drabbades av en utblåsning och ett massivt oljeutsläpp 1979. Tillsammans med att mäta den typiska fördelningen av element, studien letade efter bevis på olja i sedimentet som kunde ha kommit från det utsläppet, men de hittade inga tecken på att den störningen fanns kvar.

Oljeindustrin och fiskeindustrin finns sida vid sida i Mexikanska golfen. Miljontals människor bor runt dess kust. En förståelse för grundförhållandena i ekosystemet kommer att hjälpa forskare att titta på effekterna och återhämtningen av miljön i händelse av framtida oljeutsläpp.

Ett särskilt område av intresse för forskare var sammansättningen av sediment på havsbotten. För att förstå typiska förhållanden i regionen, forskarna mätte hur mycket kol, kväve och kol-14 fanns i sedimentet.

Innan denna forskning, det fanns begränsade data om sedimentsammansättningen i södra viken. Att förstå sammansättningen ger forskarna större insikt om när fossila bränslen kan ha kommit in i miljön.

Till exempel, forskare kan mäta kol-14 som finns i organiskt material. Yngre material har högre nivåer av isotopen, och äldre material har lägre nivåer. Direkt efter ett oljeutsläpp, forskare borde hitta mycket låga nivåer av kol-14. När oljan bryts ner och ekosystemet återhämtar sig, nivån kommer att öka.

"I händelse av ett oljeutsläpp, det är en stor snäcka av kol som släpps ut till jordens yta, ", sade Chanton. "Och allt på jordens yta har kol-14 eftersom det är ganska modernt. Sediment har ett modernt datum. När du tillsätter petroleum eller någon petroleumprodukt till sedimenten, de ser äldre ut, och det beror på att de späds ut med fossilt bränsle."

Men den analysen är mest användbar när forskare vet vad det typiska måttet är för en viss plats, så att de kan förstå när förhållandena har återgått till det normala.

När deras provtagningsplatser flyttade från nära kustlinjen till längre ut i havet, forskarna fann att mängden kol ökade men mängden kol-14 minskade. Denna information visade dem att sedimentet de drog upp var äldre.

"Ju bättre du känner till de redan existerande förhållandena, desto bättre mår du när något händer, sa Chanton.