När olja släpps ut i havet är det inte alltid resultatet av ett oljeutsläpp. Det finns naturligt förekommande kolvätensläckningar på havsbotten där mikroorganismer använder den utströmmande oljan som en källa för energi och mat. I ett laboratorieexperiment har forskare från MARUM—Center for Marine Environmental Sciences vid universitetet i Bremen och från Institutet för kemi och biologi i den marina miljön (ICBM) vid universitetet i Oldenburg upptäckt vad som händer med det naturligt läckande vattenlösliga ämnet en del av oljan. Medan en del av det fungerar som en källa till energi och mat för mikroorganismer, finns det också icke-biologiskt nedbrytbara komponenter som frigörs och finns kvar i haven i tusentals år. Teamet har publicerat resultaten av sitt laboratorieexperiment i den internationella tidskriften Environmental Science &Technology .

"Hälften av oljan i haven kommer från naturliga sippor. Den andra hälften kommer från konstgjorda föroreningar. När vi förstår hur lång tid det tar för gifterna i oljan att brytas ned och omvandlas, då kan vi lära av naturen." förklarar försteförfattaren Jonas Brünjes. Syftet med teamet av forskare från MARUM och universitetet i Oldenburg var att identifiera de vattenlösliga komponenterna i oljan och deras mikrobiella nedbrytning i djuphavet. När olja släpps ut till följd av mänsklig aktivitet är mängderna ofta så stora att ekosystemet är kraftigt förorenat och överbelastat. Men vid naturliga sipp är de mängder som släpps ut mindre och tidsskalan mycket större, så att ekosystemet i djuphavet är mer kapabelt att bryta ner det. I ett laboratorieexperiment testade Brünjes och hans kollegor exakt vad som händer under denna process.

De fokuserade främst på tungolja, eller asfalt. Förekomsten av en asfaltvulkan beskrevs först i Mexikanska golfen med upptäckten av Chapopote Asphalt Volcano i södra viken, och det var här proverna togs för deras laboratorieexperiment. De hämtades under en expedition av RV METEOR 2015.

För experimentet nedsänktes material från ett vattendjup på cirka 2 500 meter och lagrades sedan i konstgjort havsvatten i fyra veckor. Konstgjort havsvatten användes eftersom det inte innehåller ytterligare organiska kolkällor, men har alla de näringsämnen som behövs för mikrobiellt liv. Laboratorieexperimentet visade att asfalten användes som den enda kolkällan. "I laboratoriet kunde bakteriesamhällena som lever på dessa typer av naturligt giftiga platser kolonisera asfalten. De utgör basen för näringsväven för högre organismer i djuphavet", sammanfattar Dr Florence Schubotz. Hon var initiativtagare till projektet och samlade även in proverna.

Oljan som sipprar från asfaltvulkanerna är komplex och innehåller föreningar som är mycket giftiga för människor. I den vattenlösliga fraktionen av experimentet hittades icke-nedbrytbara svavelföreningar samt svart kol, som är känt för att finnas kvar i havsvatten i tusentals år. Hittills har den enda kända källan till dessa föreningar varit sot som till exempel orsakas av skogsbränder.

Denna studie ligger till grund för fortsatta undersökningar, särskilt av de elementcykler i djuphavet som ännu inte är helt klarlagda. Utöver det rent kvantitativa tillvägagångssättet att kvantifiera massbudgetar, finns det också en kvalitativ aspekt av att studera ödet för svårnedbrytbart material i djuphavet.

Forskarnas mål är att lära av naturen. Det är därför nedbrytningen av tjockolja, bland andra föreningar, studeras vid MARUM inom Cluster of Excellence "The Ocean Floor—Earth's Uncharted Interface" under anaeroba och aeroba förhållanden. Jonas Brünjes har behandlat det senare experimentellt i sin avhandling.

MARUM producerar grundläggande vetenskaplig kunskap om havets och havsbottens roll i det totala jordsystemet. Havets och havsbottens dynamik påverkar avsevärt hela jordsystemet genom samspelet mellan geologiska, fysiska, biologiska och kemiska processer. Dessa påverkar både klimatet och den globala kolcykeln, vilket resulterar i skapandet av unika biologiska system. MARUM är engagerad i grundläggande och opartisk forskning i samhällets, den marina miljöns intresse och i enlighet med FN:s hållbarhetsmål. Den publicerar sina kvalitetssäkrade vetenskapliga data för att göra den tillgänglig för allmänheten. MARUM informerar allmänheten om nya upptäckter i havsmiljön och ger praktisk kunskap genom sin dialog med samhället. MARUMs samarbete med företag och industriella partners genomförs i enlighet med dess mål att skydda den marina miljön. + Utforska vidare

I ett laboratorieexperiment simulerar forskare alternativ kolvätebildning genom reduktion av ättiksyra