199901 naturalne wycieki ropy n

64 Â

WIAT

AUKI

Styczeƒ 1999

Naattu

urraalln

nee w

ycciieek

kii

rro

y n

naafftto

weejj

Naattu

urraalln

nee w

ycciieek

kii

rro

y n

naafftto

weejj

WÑSKIE SMUGI rozciàgajàce si´ mi´dzy cieniami
chmur na obrazie to plamy ropy naftowej, która wy-
cieka z dna Zatoki Meksykaƒskiej.

PLAMY ROPY

od Zatokà Meksykaƒskà, po∏o˝o-
nà na po∏udnie od Teksasu i Lu-
izjany, drobne bàbelki gazu ziem-

nego i ropy w´drujà ku górze przez
sp´kane morskie osady denne. Docho-
dzàc do dna, w´glowodory te przeni-
kajà ostatnià warstw´, t´tniàcà niezwy-
k∏ym g∏´bokomorskim ˝yciem, by w
koƒcu wydostaç si´ do rozciàgajàcego
si´ nad nià oceanu. Dzi´ki sile wyporu
wznoszà si´ wàskimi wirujàcymi stru-
mieniami, a˝ dotrà do powierzchni wo-
dy. Wtedy gaz ulatnia si´ do atmosfe-
ry, a ropa dryfuje z wiatrem, parujàc i
mieszajàc si´ z wodà a˝ do ca∏kowite-
go rozproszenia.

Najlepszà porà na obserwowanie ta-

kich naturalnych plam ropy naftowej
jest lato. W Zatoce Meksykaƒskiej zda-
rzajà si´ wówczas kilkudniowe okresy
prawie bezwietrznej pogody. Wcze-
snym popo∏udniem, gdy najwi´kszy
˝ar tropikalnego s∏oƒca spada na po-
wierzchni´ wody, mo˝na podziwiaç z
pok∏adu statku szerokie wst´gi ropy
naftowej, ciàgnàce si´ a˝ po odleg∏y
horyzont. Gdy p∏ynie si´ pod wiatr
wzd∏u˝ jednego z takich pasm, morze
wydaje si´ nadzwyczaj g∏adkie. Woda
staje si´ jakby bardziej przezroczysta,
a s∏oƒce odbija si´ od niej silniej ni˝
zwykle. Ryby latajàce wyskakujà ze
szczytów p∏askich fal i niknà ponow-
nie w morzu prawie bez plusku. Zaraz
potem wyraênie wyczuwa si´ zapach
ropy naftowej – ró˝ni si´ on znacznie
od woni spalin pozostajàcych za okr´-
towym silnikiem Diesla – i da si´ za-
uwa˝yç woskowate plamy dryfujàce na
wodzie lub czepiajàce si´ kad∏uba.

Nagle p´kajàce kropelki ropy zaczy-

najà tworzyç niewielkie ko∏a o t´czo-
wym po∏ysku, które szybko powi´ksza-
jà si´ od rozmiaru spodka do wielkoÊci
talerza, a potem patelni do pizzy. Na-

st´pnie stapiajà si´ z jednolità szklistà
warstewkà pokrywajàcà okolicznà wo-
d´ i odp∏ywajà. Je˝eli pop∏yniemy dalej
pod wiatr, to zauwa˝ymy, ˝e wyglàd
morza wraca do normy – woda staje si´
ciemniejsza, powiewy wiatru znowu
wytwarzajà na niej wzór drobnych
zmarszczek, a ryby latajàce jak zwykle
wpadajà z pluskiem. Statek wyp∏ynà∏
poza plam´ ropy. W pewnej odleg∏oÊci
jednak widaç kolejnà, a dalej jeszcze jed-
nà. S∏ysza∏em kiedyÊ, jak piloci Stra˝y
Wybrze˝a mówili, ˝e zanim poznali
przyczyn´ tych wycieków, marnowali
d∏ugie godziny na poszukiwanie stat-
ków wyrzucajàcych rop´.

RzeczywiÊcie, sta∏y wyp∏yw w´glo-

wodorów z osadów dennych tworzy
plamy, które do z∏udzenia przypomi-
najà wynik potajemnego wypompowa-
nia zu˝ytego oleju ze statków. Ropa wy-
p∏ywajàca z g∏´bin jest jednak naturalnà
konsekwencjà warunków geologicz-
nych, które czynià Zatok´ Meksykaƒ-
skà jednym z najwi´kszych basenów ro-
ponoÊnych na Êwiecie.

Czas dojrzewania

Ropa wyciekajàca z dna zatoki po-

wstaje – podobnie jak ropa z innych z∏ó˝
– dzi´ki energii geotermalnej, która nie-
ustannie przypieka zgromadzonà w
ska∏ach osadowych materi´ organicznà.
Z czasem utworzone w ten sposób w´-
glowodory uciekajà z g∏´bszych warstw
i w´drujà w gór´, a˝ zostanà uwi´zio-
ne w porowatych piaskowcach, sp´ka-
nych ∏upkach lub wapiennych pozosta-
∏oÊciach dawnych raf.

Oprócz bogactwa ska∏ macierzystych,

w których powstaje ropa, i pu∏apek geo-
logicznych, w których si´ ona groma-
dzi, Zatoka Meksykaƒska ma jeszcze
jednà wa˝nà struktur´: warstw´ bardzo

starej soli. Osadza∏a si´ ona podczas cy-
klicznych epizodów parowania w okre-
sie jurajskim oko∏o 170 mln lat temu.
Warstwa ta, znana pod nazwà soli Lou-
ann, zalega pod wi´kszoÊcià pól naf-
towych w rejonie zatoki. Krystaliczna
sól jest plastyczna i jednoczeÊnie stosun-
kowo nieÊciÊliwa. Z biegiem czasu geo-
logicznego ci´˝ar gromadzàcych si´ osa-
dów (znaczna ich cz´Êç trafia do morza
z làdu) wycisnà∏ sól ku górze i na ze-
wnàtrz, tworzàc ró˝nokszta∏tne wysa-
dy i cienkie wtórne warstewki. Niektó-
re z tych struktur zachowa∏y kontakt
z pierwotnà warstwà, inne natomiast
przeciskajà si´ przez otaczajàce ska∏y ja-
ko zupe∏nie oddzielne cia∏a. Jest to tzw.
tektonika solna. Wp∏ywa ona na migra-
cj´ w´glowodorów na kilka sposobów,
na przyk∏ad nieprzepuszczalna warstwa
soli mo˝e z ∏atwoÊcià uwi´ziç znajdujà-
ce si´ poni˝ej bituminy. Z kolei prze-
mieszczanie si´ soli powoduje powsta-
wanie du˝ych uskoków, rozciàgajàcych
si´ od g∏´boko zalegajàcych z∏ó˝ a˝ do
powierzchni. T´dy ropa naftowa mo˝e
w´drowaç w gór´.

ObecnoÊç takich struktur czyni Zato-

k´ Meksykaƒskà jedynym w swoim ro-
dzaju miejscem, które odegra∏o olbrzy-
mià rol´ w historii przemys∏u naftowego.
W∏aÊnie tu zapoczàtkowano eksploata-
cj´ ropy i gazu z dna morskiego. W 1947
roku na po∏udnie od Luizjany zainsta-
lowano pierwszà platform´ wiertniczà.
W kolejnych latach, wraz z post´pem in-
˝ynierii umo˝liwiajàcej znajdowanie
i wydobywanie ropy z coraz wi´kszej
g∏´bokoÊci, inwestycje przenoszono
wcià˝ dalej i dalej od wybrze˝a.

Spo∏eczne i gospodarcze konsekwen-

cje tego rozwoju odbi∏y si´ na wszyst-
kich dziedzinach ˝ycia. Dzisiaj prawie
nie mo˝na sobie wyobraziç wybrze˝a
zatoki bez wszechobecnej rzeszy pra-

WIAT

AUKI

Styczeƒ 1999 65

W Zatoce Meksykaƒskiej,

znanej tak˝e z wyst´powania

z∏ó˝ ropy naftowej i gazu ziemnego,

wi´kszoÊç surowca wycieka

do oceanu w sposób naturalny

przez szczeliny w dnie morskim

Ian R. MacDonald

T¢CZOWY PO¸YSK pojawia si´ na krótko, gdy
kropla ropy pokona drog´ od dna do powierzch-
ni, przebije jà i rozp∏ynie si´ na niej. Plama na
tym zdj´ciu ma rozmiary talerza.

RALPH BAKER

JONATHAN BLAIR

Crocodile Photos

cowników przemys∏u naftowego, wie˝
wiertniczych, platform produkcyjnych,
rurociàgów, tankowców i rafinerii. W
niespotykanym nigdzie na Êwiecie
stopniu Zatoka Meksykaƒska jest miej-
scem, gdzie ludzie ˝yjà i pracujà pod
wodà – a wszystko to ma na celu zaspo-
kojenie nienasyconego naftowego g∏odu
spo∏eczeƒstwa.

Naturalne wycieki ropy dostarczajà

fascynujàcego spojrzenia na t´ dzia∏al-
noÊç. Choç stanowià niespodziank´ dla
wi´kszoÊci ludzi, zjawiska te sà dobrze

udokumentowane w êród∏ach historycz-
nych. Prekolumbijskie znaleziska z te-
go rejonu dowodzà, ˝e we wspólnotach
plemiennych powszechnie u˝ywano
smo∏y bitumicznej jako Êrodka uszczel-
niajàcego, êród∏a hiszpaƒskie natomiast
ju˝ od XVI wieku wspominajà o p∏ywa-
jàcym oleju. W 1910 roku porucznik Ma-
rynarki Wojennej Stanów Zjednoczo-
nych John C. Soley opublikowa∏ pierw-
sze systematyczne opracowanie mor-
skich plam ropy w – tu ciekawostka –
Scientific American [patrz: John C. Soley,

„The Oil Fields of the Gulf of Mexico”;
Scientific American Suplement, 9 kwiet-
nia 1910 roku].

Soley zebra∏ opisy plam obserwowa-

nych na morzu, które odnotowano w
r´cznie sporzàdzanych dziennikach po-
k∏adowych. Na przyk∏ad w raporcie z
parowca Comedian czytamy o trzech
strumieniach ropy, wyp∏ywajàcych z
jednego miejsca. Zapisy te zosta∏y po-
czynione na wiele dziesi´cioleci przed
powstaniem pierwszych platform wiert-
niczych – w czasach, kiedy ropa nafto-
wa nie by∏a jeszcze powszechnie stoso-
wana jako paliwo okr´towe. èród∏o tych
wyp∏ywów pozostawa∏o wi´c nie roz-
wiàzanà zagadkà.

W Êwietle wspó∏czesnej wiedzy geo-

logicznej teorie Soleya dotyczàce pocho-
dzenia ropy wydajà si´ naiwne, przy-
najmniej w szczegó∏ach. MyÊla∏ on na
przyk∏ad, ˝e du˝a cz´Êç ropy wyst´pu-
jàcej z dala od brzegu jest nieorganicz-
na. Jednak˝e drobiazgowe opisy bezi-
miennych marynarzy, takie jak infor-
macje o p∏ywajàcych matach z ropy,
usmolonych ptakach morskich, bry∏ach
smo∏y i gryzàcym odorze nafty, bardzo
przypominajà widoki towarzyszàce
wspó∏czesnym wyciekom ropy. Relacje
o rozlewach z prze∏omu wieków tchnà
takim dramatyzmem, ˝e rodzi si´ pyta-
nie, czy w tamtych czasach do morza
przenika∏o wi´cej ropy ni˝ teraz.

Szukanie plam

Nanoszàc na map´ plamy ropy, So-

ley musia∏ polegaç cz´sto na niepe∏nych
opisach i niedok∏adnej nawigacji. Praw-
dopodobnie nie móg∏by przewidzieç,
˝e fizyczne i chemiczne w∏asnoÊci plam
czynià je widocznymi z du˝ych odle-
g∏oÊci, co pozwala wspó∏czesnym na-
ukowcom monitorowaç je na znacznych
obszarach.

Gdy mià˝szoÊç warstewki przekracza

4 µm – wielkoÊç wskazujàcà, ˝e mog∏o
dojÊç do kolizji statków – Êwie˝a ropa
tworzy dobrze widocznà plam´ o bar-
wie od czerwonobràzowej do jasnobrà-
zowej. Promieniowanie s∏oneczne spra-
wia, ˝e lotna frakcja ropy szybko wy-
parowuje, pozostawiajàc osad o konsy-
stencji wosku, który tworzy z wodà mor-
skà spienionà emulsj´ i ma tendencj´ do
skupiania si´ w lepkie smoliste bry∏ki
i p∏ywajàce maty. Mià˝szoÊç oleistej war-
stewki 1–4 µm sprawia, ˝e za∏amuje ona
padajàce Êwiat∏o, dajàc efekt t´czy do-
brze nam znany z ka∏u˝ przy kraw´˝ni-
kach jezdni. Naturalne plamy ropy, zwy-
kle 0.01–1 µm, mogà mieç gruboÊç za-
ledwie kilkudziesi´ciu czàsteczek. Po-
mimo to si∏a wiàzaƒ chemicznych mi´-
dzy w´glowodorami jest wystarczajàca,

66 Â

WIAT

AUKI

Styczeƒ 1999

JOHN DE SANTIS

WILLIAM F. HAXBY

Tampa

Port Inglis

Galveston

Sabine

Beaumont
Oil Field

New Orleans

Louisiana
Oil Field

Morgan City

ath

Cur

hom

e Wa

ter

Corpus
Christi

Matagorda

Tampico

Progreso

C. Catoche

C. San Antonio

Havana

Mexican
Oil Fields

White

Water

Discolored

Water

Basin of Tidal Equilibrium

Sigsbee Deep

Campeche Bank

S E

RAL

Rio

Grande

Weeds,

Muddy

Water

Oil

ZESTAWIENIE SOLEYA zawiera plamy ropy zaobserwowane w latach 1902–1909 (czerwo-
ne punkty na zdj´ciu powy˝ej). Widaç wyraênà przewag´ informacji z obszaru po∏o˝one-
go na po∏udniowy zachód od delty Missisipi. Lokalizacja dennych êróde∏ wyp∏ywu w Zato-
ce Meksykaƒskiej (punkty poni˝ej), niedawno ustalona za pomocà nowoczesnych metod,
wskazuje, ˝e wiele wycieków aktywnych na prze∏omie wieków dzia∏a do dzisiaj.

by stworzyç niespodziewanie trwa∏à
pow∏ok´. Powierzchniowo czynna war-
stwa zapobiega powstawaniu drobnych
zmarszczek, które zwykle pojawiajà si´
na wodzie wraz z powiewami wiatru.
Z kolei brak zmarszczek sprawia, ˝e
woda odbija Êwiat∏o prawie tak sku-
tecznie jak lustro. W∏aÊnie to nadaje pla-
mom ropy ich charakterystyczny t∏usty
wyglàd.

Kontrast mi´dzy odbiciem od cien-

kiej pow∏oki ropy a Êwiat∏em rozpro-
szonym na wodzie morskiej czyni pla-
my wyraênie widocznymi w pewnych
warunkach. Gdy s∏oƒce pada pod w∏a-
Êciwym kàtem, plamy ropy widoczne
z okr´tu mo˝na dostrzec tak˝e z samo-
lotów, a nawet krà˝àcych wokó∏ Ziemi
pojazdów kosmicznych.

RzeczywiÊcie, astronauci mogà bez-

poÊrednio obserwowaç plamy ropy z po-
k∏adów wahad∏owców, patrzàc na od-
bicie s∏oƒca w powierzchni morza. (Ten
sposób jest te˝ wykorzystywany do ba-
dania pràdów oceanicznych.) W cen-
trum obrazu blask oleistych plam jest
znacznie silniejszy ni˝ bardziej rozpro-
szone Êwiat∏o pochodzàce od wód po-
zbawionych ropy. Sytuacja zmienia si´
przy brzegu tarczy, gdzie geometria
oÊwietlenia kieruje promienie z dala od
obserwatora – plamy stajà si´ wówczas
ciemniejsze od otoczenia.

Rozlewiska ropy sà ciemne tak˝e pod

„Êwiat∏em” radaru, poniewa˝ êród∏o
wiàzki radarowej znajduje si´ w tej sa-

mej pozycji co detektor, zwykle prosto-
padle do powierzchni wody. Pojawie-
nie si´ satelitów wyposa˝onych w ra-
dary, takich jak europejski Radar Satellite,
kanadyjski RADARSAT i promy ko-
smiczne, umo˝liwi∏o monitorowanie ca-
∏ego obszaru oceanu w poszukiwaniu
Êladów ropy. Niekiedy naukowcy u˝y-
wajà radarowych obrazów plam bitu-
micznych do badania cyrkulacji wód
morskich. Wyniki otrzymywane dzi´ki
tej metodzie sà tak szczegó∏owe, ˝e trud-
no by∏oby uzyskaç podobne za pomo-
cà konwencjonalnych urzàdzeƒ oceano-
graficznych. Geolodzy poszukujàcy cha-
rakterystycznych Êladów ukrytych z∏ó˝
ropy naftowej korzystajà tak˝e z obra-
zów satelitarnych.

Oddzieliç ziarno od plew

Stosowanie technik fotointerpreta-

cyjnych w omawianych tu badaniach
wymaga sposobu pozwalajàcego odró˝-
niç cienkie warstewki ropy od zdecy-
dowanej wi´kszoÊci powierzchniowych
plam innego pochodzenia. Ikra, woski
roÊlinne, skupiska planktonu tworzà
struktury, które mogà byç wykrywane
jako plamy ropy, szczególnie je˝eli uleg-
nà nagromadzeniu w wyniku dzia∏ania
zbie˝nych pràdów morskich. Cechy na-
turalnych wyp∏ywów sà jednak ∏atwe
do rozpoznania.

Zazwyczaj ropa i gaz wydobywajà

si´ z wielu szczelin rozmieszczonych

wzd∏u˝ kilkusetmetrowego odcinka
podmorskiego uskoku. Pozycja êród∏a
jest wi´c praktycznie niezmienna. Mo-
dele matematyczne wskazujà, ˝e stru-
mieƒ utworzony z kropel ropy wydo-
stajàcych si´ z jednego wylotu w dnie
po pokonaniu dystansu 1 km ku po-
wierzchni utworzy na niej stosunkowo
niewielkà plam´. Ten teoretyczny wy-
nik ilustruje dok∏adnie, co dzieje si´ na-
prawd´ w Zatoce Meksykaƒskiej: t´czo-
we Êlady ropy wyp∏ywajàcej ze szcze-
liny zajmujà obszar o Êrednicy nie prze-
kraczajàcej 100 m. Z biegiem godzin i
dni pràdy morskie wyst´pujàce na ró˝-
nej g∏´bokoÊci b´dà nieco przesuwa∏y
wydostajàcy si´ ze szczeliny strumieƒ.
Zwykle jednak dotrze on do powierzch-
ni nie dalej ni˝ 1–2 km od le˝àcego na
dnie êród∏a. Je˝eli wi´c na obszarze o ta-
kim promieniu wielokrotnie wykrywa-
ne sà plamy, praktycznie oznacza to ist-
nienie êród∏a dennego.

PodejÊcie to wymaga umiej´tnoÊci

rozró˝niania „poczàtku” plamy od jej
„koƒca”. W∏aÊnie tu intuicja mo˝e za-
wieÊç. Analogie, na przyk∏ad ze smugà
dymu z papierosa, mogà sugerowaç, ˝e
w´˝szy koniec wskazuje na êród∏o.
W przypadku ropy jest jednak odwrot-
nie. Podczas gdy drobiny dymu rzad-
ko wykazujà tendencj´ do ponownego
koncentrowania si´, rozlana ropa ulega
koagulacji, tworzàc serie pojedynczych
pasm sàczàcych si´ z grupy êróde∏ na
dnie.

WIAT

AUKI

Styczeƒ 1999 67

EFEKT ODBICIA S¸O¡CA obserwowany przez
astronautów z pok∏adu promu kosmiczne-
go Atlantis krà˝àcego po orbicie uwidacz-
nia du˝à liczb´ oddzielnych plam ropy (na
fotografii z prawej). W pobli˝u Êrodka pola
Êwiat∏a, gdzie S∏oƒce odbija si´ najsilniej, pla-
my sà szczególnie jasne. Na obrze˝ach odbla-
sku plamy wydajà si´ ciemne. Dzieje si´ tak,
poniewa˝ lustrzana powierzchnia plamy od-
bija promienie (czerwone linie na diagramie
poni˝ej) w pierwszym przypadku w kierun-
ku oka obserwatora, a w drugim – poza oko.
Tymczasem nierówna powierzchnia wody
wolnej od ropy rozprasza padajàce Êwiat∏o
w obu po∏o˝eniach, co sprawia, ˝e wydaje si´
bardziej jednorodna.

S¸O¡CE

PLAMA

WYDAJE SI¢ JASNA

PLAMA
WYDAJE SI¢ CIEMNA

NASA

JOHN DE SANTIS

Powstawanie ka˝dej plamy zaczyna

si´ od wyp∏ywu na powierzchni´ kro-
pel, które nast´pnie si´ rozprzestrzenia-
jà. JednoczeÊnie ca∏a plama dryfuje, po-
niewa˝ ulega dzia∏aniu wiatru i pràdu
morskiego. Zasadniczo p∏ywajàca na wo-
dzie kropla ropy powinna rozbijaç si´ na
mniejsze a˝ do chwili powstania war-
stewki gruboÊci pojedynczej czàsteczki.
W rzeczywistoÊci brzegi pasma ropy
zw´˝ajà si´, a˝ osiàgnà minimum, w któ-
rym nie mo˝e ona ju˝ utrzymaç kszta∏tu.
P∏ynàca od êród∏a struga robi si´ doÊç
cienka (oko∏o 0.1 µm), lecz wcià˝ jest du-
˝o grubsza ni˝ moleku∏a. Poszczególne
pasma pozostajà wyraêne tylko do pew-
nej odleg∏oÊci od êród∏a, po czym roz-
mywajà si´ i znikajà. Plama jest wi´c szer-
sza na poczàtku ni˝ przy koƒcu.

D∏ugoÊç plamy zale˝y od stanu mo-

rza. Na wzburzonym morzu oleista war-
stewka szybko ulega rozpadowi i nie
mo˝e rozwinàç si´ w d∏ugie pasmo. Pod-
czas dobrej pogody dajà si´ natomiast
obserwowaç smugi ropy d∏ugoÊci 25 km.
Meandry pasma ropy odzwierciedlajà
zmiany kierunku wiatru: szerokie krzy-
wizny wskazujà na stopniowà zmian´,
a ostre za∏amania w kszta∏cie litery V –
na gwa∏townà. Okres up∏ywajàcy po-
mi´dzy nag∏à zmianà kierunku wiatru
a momentem uzyskania przez satelit´
obrazu pokazujàcego zaburzenie to czas
„˝ycia” plamy. Stosujàc takie badania
porównawcze, wraz ze wspó∏pracowni-
kami z Texas A&M University stwierdza-

my zwykle, ˝e koniec widocznego pa-
sma ropy dryfuje na powierzchni mniej
wi´cej 12–24 godz.

˚yjàce z ropy

Naturalne wyp∏ywy mogà byç dobro-

dziejstwem dla oceanografów nanoszà-
cych na mapy lokalne zawirowania prà-
dów lub dla kompanii naftowych po-
szukujàcych nowych z∏ó˝ do eksploata-
cji. Czy nie stanowià jednak zagro˝enia
dla ˝ycia morskiego? Gdy w latach
osiemdziesiàtych zacz´to powszechnie
uznawaç istnienie naturalnych wyp∏y-
wów ropy w Zatoce Meksykaƒskiej, mój
kolega Mahlon C. Kennicutt wraz z na-
ukowcami z Texas A&M wysun´li tez´,
˝e fauna ˝yjàca wokó∏ wycieków mo˝e
stanowiç naturalnà analogi´ organi-
zmów morskich nara˝onych na zanie-
czyszczenia ropà naftowà. Postanowili
wi´c w celach badawczych zebraç kilka
przypuszczalnie chorych okazów i prze-
ciàgn´li sieç rybackà nad aktywnymi
êród∏ami wyp∏ywów. W jednym z
pierwszych po∏owów znajdowa∏o si´ po-
nad 800 kg nie spodziewanego tu gatun-
ku ma∏˝a – Calyptogena ponderosa. Te du-
˝e, b´dàce najwyraêniej w Êwietnej
kondycji mi´czaki wy∏owiono bowiem
z g∏´bokoÊci, na których fauna g∏´boko-
morska wyst´puje raczej rzadko.

Jeszcze wi´kszà zagadk´ stanowi∏a

obecnoÊç w sieciach ogromnej iloÊci bru-
natnych w∏óknistych ∏odyg. Do tego

stopnia wydawa∏y si´ „niemorskie”, ˝e
w pierwszej chwili naukowcy chcieli
wyrzuciç je za burt´. Cienkie patyki
przypomina∏y kawa∏ki jakiejÊ trzciny,
dostarczone z làdu w g∏àb Zatoki Mek-
sykaƒskiej przez rzek´ Missisipi. Jeden
z cz∏onków za∏ogi wpad∏ na pomys∏, ˝e
Êwietnie nadawa∏yby si´ do wyplatania
koszy. Gdy podczas sortowania ∏odyg
z∏ama∏ kilka z nich i na pok∏ad wyla∏a
si´ czerwona krew, uzna∏, ˝e nale˝y za-
alarmowaç zespó∏, bo chyba odkry∏ coÊ
niespodziewanego.

Zebrane okazy rozes∏ano ekspertom

na ca∏ym Êwiecie. W kolejnych miesià-
cach i latach zacz´∏a ods∏aniaç si´ nie-
zwyk∏a historia. Z wydobywajàcych si´
ze szczelin w morskim dnie w´glowo-
dorów czerpià energi´ zwierz´ta podob-
ne do tych, które po raz pierwszy znale-
ziono w kominach hydrotermalnych na
Pacyfiku w 1977 roku. ˚yjàce w oskórko-
wych rurowatych domkach rurkoczu∏-
kowce z rz´du Vestimentifera (owe „∏o-
dygi”), a tak˝e pewne gatunki ma∏˝y
mogà egzystowaç w obu tych Êrodowi-
skach dzi´ki symbiozie z bakteriami.
Bakterie ˝yjàce wewnàtrz komórek tych
zwierzàt syntetyzujà nowe zwiàzki orga-
niczne bez udzia∏u Êwiat∏a s∏onecznego,
korzystajàc jedynie z energii uzyskanej
z utlenienia niektórych zwiàzków che-
micznych, na przyk∏ad siarkowodoru.

Po∏owy zwierzàt z okolic wyp∏ywów

na dnie Zatoki Meksykaƒskiej sk∏oni∏y
badaczy do bli˝szego przyjrzenia si´ te-

68 Â

WIAT

AUKI

Styczeƒ 1999

IAN MacDONALD

mu dziwnemu Êrodowisku. W 1986 ro-
ku poprowadzi∏em ekspedycj´, podczas
której wykonaliÊmy pierwsze zejÊcia do
podwodnych êróde∏, korzystajàc z ba-
dawczej ∏odzi podwodnej. Z poczàtku
myÊleliÊmy, ˝e po odpowiednio d∏ugich
poszukiwaniach powinniÊmy znaleêç
kilka rurkoczu∏kowców – ∏odyg próbu-
jàcych z trudem wy˝yç na dnie. Tym-
czasem wpadliÊmy prosto w Êrodek t´t-
niàcej ˝yciem podwodnej oazy, gdzie
ujrzeliÊmy grube warstwy ma∏˝y zgro-
madzonych wokó∏ miejsc wycieku ga-
zu i rozleg∏e kolonie migoczàcych jaskra-
wymi kolorami bakterii. Na tych nie-
zwyk∏ych organizmach ˝erowa∏y ró˝-
norodne ryby, skorupiaki oraz inne bez-
kr´gowce, które cz´sto spotyka si´ w
mniejszej liczbie na p∏ytszych wodach.

Wiemy, ˝e dobrze rozwijajàce si´

zbiorowiska zwierzàt wyst´pujà w wie-
lu miejscach na dnie Zatoki Meksykaƒ-
skiej. Jest rzeczà ciekawà, i˝ niektóre
procesy biologiczne zachodzàce przy
êródle wyp∏ywu ropy powodujà stop-
niowe zatykanie porów i p´kni´ç w
dnie. Szczególnie powodujà to pó∏pro-
dukty metabolizmu mikroorganizmów,
wytràcajàce z wody w´glan wapnia,
który czasami osadza si´ w postaci
grubych skorup i mo˝e blokowaç wy-
p∏yw bitumin. Tak˝e tworzenie si´ na
dnie oceanicznym tzw. hydratów gazo-
wych sprzyja zamykaniu drogi uciecz-
ki gazów.

Hydrat gazowy to substancja podob-

na do lodu, która powstaje w warun-
kach wysokiego ciÊnienia i niskiej (lecz
wy˝szej od punktu zamarzania) tempe-
ratury. W procesie tym czàsteczki me-
tanu i innych gazów zostajà uwi´zione
w sieci krystalicznej czàsteczek wody.
Na hydraty gazowe ju˝ wczeÊniej
zwrócono uwag´, poniewa˝ owa przy-
pominajàca lód substancja zatyka∏a pod-

morskie gazociàgi. Na ich dogrzewanie
i izolacj´ termicznà wydawano miliony
dolarów. Dopiero niedawno naukowcy
zaj´li si´ hydratami gazowymi, które
krystalizujà pod dnem morskim.

Naturalne zanieczyszczenia?

Jakie iloÊci ropy wyciekajà w sposób

naturalny do Zatoki Meksykaƒskiej?
Skromnie zak∏adajàc, ˝e pojedyncza pla-
ma ma szerokoÊç 100 m i utrzymuje Êred-
nià gruboÊç 0.1 µm na d∏ugoÊci 10 km,
musi ona zawieraç oko∏o 100 l ropy. Czas
˝ycia takiej plamy wynosi zwykle oko-
∏o 24 godz. lub mniej, co oznacza, ˝e sta-
le aktywne êród∏o wyrzuca z siebie co
najmniej 100 l dziennie. Szacujàc, znowu
skromnie, ˝e w ka˝dej chwili w zatoce
funkcjonuje co najmniej 100 takich wy-
cieków, to w ciàgu 10 lat do zatoki wy-
p∏ywa prawie 40 mln l ropy.

Warto tu wspomnieç katastrof´ tan-

kowca Exxon Valdez uznawanà za ka-
mieƒ milowy w historii rozlewów ro-
py. W przesmyku Prince William Sound
na Alasce pozosta∏a wówczas podobna
iloÊç ropy. Wycieki w Zatoce Meksy-
kaƒskiej trwajà jednak od co najmniej
miliona lat. Najwyraêniej tamtejszy eko-
system doskonale poradzi∏ sobie z chro-
nicznym zanieczyszczeniem, i to na d∏u-
go przedtem, nim ukuto ten termin.

Porównanie naturalnych wyp∏ywów

ropy przez szczeliny i uskoki do spora-
dycznego rozlania podczas wiercenia
lub transportu mo˝e byç ca∏kiem po-
uczajàce – zarówno w przypadkach, kie-
dy analogia dzia∏a, jak i w innych. W Za-
toce Meksykaƒskiej, i chyba tak˝e w
innych miejscach na Êwiecie, naturalny
drena˝ z∏ó˝ wydoby∏ na powierzchni´
prawie tyle samo ropy co ca∏y przemys∏
naftowy. JeÊli nawet sumy sà mniej wi´-
cej równowa˝ne, to tempo tych proce-

sów znacznie si´ ró˝ni. W porównaniu
z przyrodà ludzkoÊç bardzo si´ spieszy
z wydobywaniem ropy spod ziemi.

W∏aÊnie ta dysproporcja wyjaÊnia,

dlaczego naturalne wycieki ropy nie do-
równujà skalà katastrofom tankowców,
choçby iloÊci by∏y identyczne. Podob-
nie jak w stwierdzeniu, ˝e osoba biorà-
ca prysznic ka˝dego dnia w roku jest
wystawiona na dzia∏anie wody w tym
samym stopniu co tonàcy w basenie, tak
tu oczywisty jest fa∏sz, poniewa˝ wia-
domo, co stanowi wi´ksze zagro˝enie.
Fakt istnienia naturalnych wycieków
w ˝aden sposób nie usprawiedliwia za-
nieczyszczania wód ropà. Podczas gdy
otwarte morze wytrzyma setki ton ro-
py miesi´cznie – roz∏o˝onej w formie
cienkiej warstewki na powierzchni dzie-
siàtków tysi´cy kilometrów kwadrato-
wych – ta sama iloÊç wylana na stref´
gnie˝d˝enia si´ ptaków morskich spo-
wodowa∏aby ca∏kowite ich wygini´cie
w tym miejscu. Z podobnej przyczyny
sta∏e odprowadzanie zanieczyszczeƒ ro-
popochodnych do ujÊç rzek mo˝e do-
prowadziç do zniszczenia pobliskiego
ekosystemu.

Zarówno naukowcy, jak i obroƒcy

Êrodowiska muszà zrozumieç, ˝e nie-
które wycieki ropy mogà byç bardzo
szkodliwe, inne zaÊ sà integralnà cz´-
Êcià naturalnego Êrodowiska morskie-
go. Nale˝y umieç je rozró˝niç i odpo-
wiednio na nie reagowaç. Nie chcemy
byç niedoinformowani podobnie jak pi-
loci marnujàcy czas i energi´ na Êciganie
odblasków.

T∏umaczy∏

Andrzej Pieƒkowski

WIAT

AUKI

Styczeƒ 1999 69

Informacje o autorze

IAN R. MacDONALD rozpoczà∏ badania ˝ycia morskiego jako

wolontariusz zajmujàcy si´ powi´kszaniem ∏owisk na Haiti. Po

okresie zatrudnienia w International Ocean Institute na Malcie

oraz w FAO tam˝e i w Rzymie powróci∏ do Stanów Zjednoczo-

nych i podjà∏ prac´ w Texas A&M University. Tam w∏aÊnie w 1984

roku zda∏ egzamin magisterski, a w 1990 roku obroni∏ doktorat

z ekologii biocenoz wyst´pujàcych wokó∏ miejsc naturalnych wy-

cieków ropy w Zatoce Meksykaƒskiej. Obecnie prowadzone w Te-

xas A&M badania zawiod∏y go na kanadyjski Pacyfik i nad Mo-

rze Kaspijskie.

PAGÓREK Z HYDRATÓW GAZOWYCH otoczony ró˝norodnymi g∏´bokomorskimi organizma-
mi rozpoÊciera si´ nad miejscem, z którego wycieka ropa naftowa. Wskazuje na to stru˝ka p´-
cherzyków gazu, wznoszàca si´ z dna Zatoki Meksykaƒskiej (z lewej). W substancji zwanej hy-
dratem gazowym, czyli zestalonej mieszaninie gazu ziemnego i wody powstajàcej w warunkach
wysokiego ciÊnienia, mieszkajà maleƒkie wieloszczety (zdj´cie z mikroskopu elektronowego
z prawej). Te niezwyk∏e organizmy pierwszy zauwa˝y∏ Charles R. Fisher z Pennsylvania State
University podczas zesz∏orocznej ekspedycji, w której bra∏ udzia∏ tak˝e autor artyku∏u.

Literatura uzupe∏niajàca

REASSESSMENT OF THE RATES AT WHICH OIL FROM NATURAL SOURCES ENTERS THE

MARINE ENVIRONMENT

. K. A. Kvenvolden, Marine Environmental Research,

vol. 10, ss. 223-243, 1983.

NATURAL OIL SLICKS IN THE GULF OF MEXICO VISIBLE FROM SPACE

. I. R. MacDonald

i in., Journal of Geophysical Research, vol. 98, nr C9, ss. 16351-16364, 15 IX 1993.

REMOTE SENSING INVENTORY OF ACTIVE OIL SEEPS AND CHEMOSYNTHETIC

COMMUNITIES IN THE NORTHERN GULF OF MEXICO

. I. R. MacDonald i in., Hy-

drocarbon Migration and Its Near-Surface Expression. Red. D. Schumacher i M.

A. Abrams; American Association of Petroleum Geologists Memoir 66,

1996.

CHARLES R. FISHER i

ROSEMARY WALSH

Pennsylvania State University

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:

więcej podobnych podstron