油井漏油的新發現

專題報導 06/01/2010

研究船「鵜鶘號」上的科學家,探測「深水地平線」油井漏油災害的情況,發現了在海面下的油柱,也再評估潛藏在海面下問題的嚴重程度。

針對「深水地平線」鑽油平台漏油區進行的第一次海洋研究探勘,揭露了深海裡有個可能是由石油構成,在海面上看不到的油柱,似乎正從破裂的鑽油井口冒出來。

在四月二十日「深水地平線」鑽油平台爆裂後,大眾對環境的憂慮,起初是集中在漏油對於有許多捕魚社區,以及野生動物保護區所在的墨西哥灣沿岸,所造成的效應。現在發現了這個油柱,顯示有許多石油可能反而是從海面底下深處冒出來,對於海洋生物可能會造成慘重後果。

為處理這次漏油事件,廣泛使用除油劑可能造成的生態衝擊,也因此一發現也引發質疑;對於到目前為止,研究漏油並準確測定其規模的努力不足情況,已引發研究者增長的不滿情緒。

發現深海油柱的研究團隊是國家海底科技研究中心 (NIUST),此一團隊來自美國密西西比大學與南密西西比大學聯手合作,由美國國家海洋和大氣管理局 (NOAA) 資助。研究者原先計畫繪製的墨西哥灣海底構造,位置距離「深水地平線」鑽油平台只有十五公里遠;他們原本還打算利用屬於路易西安那大學海洋聯合研究所,全長三十五公尺的研究船「鵜鶘號」所發射的自動水底載具,調查有歷史意義的沈船殘骸。

但是就在研究船預訂啟航前幾天,爆發了油井爆裂事件,研究團隊領導人認為,應該轉而研究漏油情況,並且向透過競爭性補助金資助這項探勘計畫的 NOAA 尋求批准。 NIUST 的海洋學家亞思波 (Vernon Asper) 說,他們覺得本來要做的繪圖工作可以緩一緩,把寶貴的出船時間,用來做不比漏油研究更緊急的事情,並不適當。

出航第一週, NIUST 大部分的工作,是在該地區四處採取沈積核樣本,以做出可靠的基準線,供未來可能會落在海底的漏油研究所用。在以一星期建立起一系列研究地點之後,研究團隊短暫地回到港口,另外補充一些裝備,還帶了一位《自然》雜誌的記者上船。

「我們打亂了整個生態體系的效率,但是影響效應有多大,會維持多久,我們可說不準。」
——薛利

五月十二日,在科學家回到海上第四天後,他們有了驚人的發現。 NIUST 這次帶頭的科學家迪爾克斯 (Arne Diercks) ,從船上的主實驗室衝出來,叫大家趕快來看看。船上的人聚集在控制室,看著即時傳回來的底層取樣系統資料。迪爾克斯指著洩漏天機的儀器讀數:在大約一千公尺深的地方,似乎找到了漏油。

研究團隊的假設,是根據三項關鍵讀數做出來的。藉由海水中的分子,或不透明的溶解物質,測量光受阻程度的透程儀,顯示陰暗程度突然升高。設定用來測量溶油所散發螢光的螢光計,讀數也比正常值多出好幾倍。氧含量則有下降,顯示微生物在消耗石油及相關有機物質的活動增劇。

亞思波興奮地說道,他們從來沒在大海中看過這樣的訊號,這一定得要追根究底。於是研究團隊把剩下來待在海上的時間,大部分投注於繪製油柱範圍的工作;這條油柱從鑽油井口往西南方延伸大約四十五公里遠,在海深一千到一千四百公尺的深度,散佈大約十公里寬。研究團隊回到先前採樣的地點後,指出這條油柱在漂移,不過大致上維持漂在海底上方起碼一百公尺的位置。

除油劑的爭議

研究團隊還在海上時, NOAA 接收到的資料證實了當時的深海洋流確實是往西南方流動,進一步指出他們在測量的那條油柱,就是從油井冒出來的石油。然而在研究小組所採集的海水樣本還沒經過試驗之前,尚無法確認這條油柱的成分。

隨著油柱的新聞傳開,在「鵜鶘號」上的 NIUST 研究團隊,開始收到記者的衛星查證電話。負責該油井營運的英國石油公司,在五月十六日的每日媒體簡報會中,略過媒體要求他們對油柱發表評論。英國石油公司發言人葛渥斯
(Andrew Gowers) 在回答第二個問題時表示,他們沒有收到確認有油柱的存在,不過就他一個外行人的角度來看,油比水輕,應該會浮上來才是。

許多科學家也是這麼認為,不過其他人卻預測,由於漏油處深度的關係,石油的某些成分會在浮上水面的過程中分離出來,形成一道表面下的分離層。無論怎麼說,這條油柱的規模都是個不速之客。

位於美國華盛頓特區的保育團體 Oceana 環境化學家薛特 (Jeffrey Short) 等專家指出,直接從油井冒出來的石油,可能會自然裂解成比較沒有浮力的小油滴,而在海面下形成這樣的油柱。但是在美國環保署 (EPA) 於五月十五日批准之下,在水下未經嘗試就使用除油劑,也可能讓石油形成小油滴。NIUST 研究團隊還在研究油柱,消息公布前幾天,英國石油公司在環保署認可進行試驗期間,已經在海底使用超過十萬公升的除油劑。

與 NIUST 研究團隊合作,負責分析油柱海水樣本的美國喬治亞大學生物地球化學家喬葉 (Samantha Joye) 表示,光是這兩種可能性本身,或是兩者合在一起,都能夠解釋油柱的成因。不過她說,無論那是裂解油還是天然原油,對環境都會有巨大的衝擊。

美國德州農工大學海洋生物學家薛利 (Thomas Shirley) 表示,雖然沖到岸邊的石油很少,對海岸生態體系的損害,到目前為止也很輕微,但是海岸線外的生物卻可能面臨很大的危害。

浮油釋放出來的有毒成分,會威脅到生活在海面附近的生物,包括在商業上佔有重要地位的漁產及其獵物。水下油柱釋放的毒素,則可能同時影響到深海珊瑚等生物,而問題可能因為使用除油劑而加劇,因為除油劑將石油裂解成較小粒子,讓動物比較容易吸入體內。

薛利指出像浮游動物等居住在深海的生物,可能會受到油柱裡低含氧量的衝擊;由於氧氣擴散至深海的速度很慢,可能需要經年累月才能復原。油柱還會形成一道屏障,阻擋許多生物平日正常的上下遷移,也會阻礙有機殘骸分子從海面流動到深海中,這些是極關鍵的食物來源。

薛利說,我們打亂了整個生態體系的效率,但是影響效應有多大,會維持多久,他們可說不準。

薛利表示,雖然深海漏油的影響很明顯可見,不過精確評估有多少石油正從井口湧出,才是更重要的事。美國海岸巡防隊的正式估計,是每天七十九萬五千公升,但是有一些團體質疑這個數據,薛特也說水下油柱進一步證明,真正的漏油速率比官方數據要高得多。

NOAA 局長盧布臣科 (Jane Lubchenco) 認為估計值很合理,即使有更精確的漏油速率,也不會改變應對策略。不過有些研究者還是覺得,知道漏油的真正規模,對於了解其全面性的生物衝擊,判定大規模使用除油劑是否是最佳選項,是相當重要的。

薛利表示,他認為知道漏油量非常重要,他也會促請英國石油公司,公開所有他們握有的錄影帶,並且與人們合作以提供所有可能的資料。薛特補充說,英國石油公司所造成損害的最終法律責任,可能與漏油規模直接相關,這在這類案例中是行之有年的原則。美國政府在五月中發了封信給英國石油公司,要求他們澄清其財務調整計畫,並重申英國石油公司必須要負擔所有清除漏油的成本,以及所造成的經濟損失。英國石油公司拒絕對油柱的潛在關連,發表任何評論。

漏油的情況與美國對是否要繼續鑽油的政治辯論,目前都還在蔓延當中。英國石油公司在五月十六日報告說,他們成功在油井伸出的管線中插進了一根管子,每天大約可以吸走三十二萬公升的原油;該公司也在尋求其他幾種攫取漏油的方案,或是在要花上好幾個月,鑽出另一個替代油井之前,就把漏油油井封閉起來。

「鵜鶘號」上的研究團隊在五月十四日,全都聚集在船上的廚房,收看美國總統歐巴馬的記者招待會,他表示雖然一切海外鑽油的擴張計畫都先暫停下來,不過海外鑽油依然是美國整體能源政策的重要一環。

薛特說關於鑽油的辯論重心,是在衡量石油所帶來的利益,以及對環境所造成的衝擊;倘若環境衝擊的嚴重程度,超乎任何人所能想像,那麼也許這就會成為辯論的因素之一。他猜英國石油公司也在密切注意輿論的發展。
【知識通訊評論月刊九十二期】2010.6.01

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