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溢出后的水母如何分解油

水母产生粘液,特别是在压力时,这可以与油相互作用并将其分解下来。这个月亮的水母正在脱离粘液,与油液滴混合。
水母产生粘液,特别是在压力时,这可以与油相互作用并将其分解下来。这个月亮的水母正在脱离粘液,与油液滴混合。 (Brad Gemmell)

水母不是你认为的被动生物。虽然它们似乎只是穿过海洋漂移,但让电流将它们带到他们可能的地方,它们也可以在水柱上上下游泳。和弱的肌肉,他们挤压他们的钟声喷射被困的水,这将它们推进。当他们不夹紧那些肌肉时,钟声用水补充并给他们第二次提升。旅行是一种缓慢的方式,但使用很少的能量,制作水母是海中最节能的游泳运动员

果冻的微小运动会产生可能的小水下波和电流移动大量的水。有可能由水母(和其他动物)产生的小湍流可能足以在泄漏后分解油。

一个月亮水母。
一个月亮水母。 (Brad Gemmell)

Brad Gemmell研究了奥斯汀大学德克萨斯大学德克萨斯大学可以分解石油,包括水母和他们的运动的物理流程。回应深水地平线漏油2010年,他与其他研究人员合作成立了DROPPS小组油的分散研究:物理和浮游生物研究。我们的目标是更好地了解石油是如何分解的,不同的生物是如何与石油相互作用的,以及胶状浮游动物(或我们大多数人称之为“水母和梳子果冻“)在油击中发挥作用。

两百万加仑分散剂被加入光滑,以帮助打破油。但他们不能独自工作。化学分散剂需要运动以适当地反应和破坏油压成微小的液滴。表面和电流下方的波浪可以做到这项工作,慢慢将分散剂混合到油中,如橄榄油混合醋。浮游生物和水母水循环可以帮助在这种混合过程中 - 在适当的情况下,他们可以使用不需要的分散剂。

一个月亮水母和它的尾迹的PIV图像。
一个月亮水母和它的尾迹的PIV图像。 (Brad Gemmell)

格默尔和他的DROPPS同事们使用一种叫做粒子图像测速(PIV)的技术来测量水母移动了多少,以及浮游生物驱散了多少油污。一个明亮的激光照亮水箱里的水,水箱里还漂浮着小的中空玻璃珠。这些工具使研究人员能够精确测量水母(月球水母)在水箱中游动时水的运动Aurelia Aurita.- 他们的实验))。他们在仅秒的时间内记录了数千个高分辨率图像,恰好在动物和玻璃珠之间发生了什么相互作用,然后在墨西哥湾的地方施加更大的鳞片上的数据。一个较大的3.5米高的坦克允许仔细看看所有组件,以评估来自浮游生物的水运动如何影响石油运动。(您可以看到月亮果冻的PIV图像,并在右侧的图像中唤醒。)

粘液和缺少的链接

当他们被强调时,水母也可能有助于破坏油 - 因为当他们遇到溢出的时候。当人类受到压力时,我们的肌肉紧张,我们的手掌汗水,以及我们的心灵比赛。水母产生粘液,甚至在受到压力的时候。Dropps实验的第二部分涉及在存在这种粘液时,观察油如何破坏。

它可能听起来很粗糙,但粘液贡献了海洋食品网。和水母一起,珊瑚产生粘液保护,Larvaceans住在粘液“家”中,和鹦嘴鱼在粘液巢,其中等。能源和营养丰富黏液在海洋中循环通常在海底结束,在那里喂养细菌群落和其他生物。死的漂浮物质粘在黏液上,大块大块的黏液迅速沉入深海黏液团海洋雪

水母黏液与油混合。
水母黏液与油混合。 (Brad Gemmell)

在水柱中,这个粘液可以提供必要的燃料和营养浮游植物产生能量和细菌生长——比如泄漏后分解石油的细菌。消耗石油的细菌经常受到水中氮含量的限制,就像深水地平线项目期间可能发生的那样。佐治亚大学的微生物生态学家曼迪·乔伊说:“墨西哥湾近海是一个蓝水系统,在那里,微生物生长所需的营养物质稀少,而且竞争激烈。接受海洋保护协会的采访。“石油和氧化细菌需要营养,以构建生物质并增加代谢率。营养可用性可能会显着限制深水地平线油和气体的降解。”

氮是海洋营养系统的主要限制成分,在水母黏液中发现。因此,水母可以帮助重要的石油消耗细菌在石油泄漏期间生长。格默尔解释说:“大多数刺胞动物(包括水母)的黏液中含有大量的氮,所以当黏液可用时,它是细菌的天堂,它们可以快速生长和繁殖。氮通常也是限制石油降解细菌消耗石油(细菌的碳来源)速度的因素。”压力过大的水母粘液增加可能意味着更多的氮和细菌。和额外的耗油细菌意味着油更快地分解了。Dropps团队仍在努力回答这些问题,其中油可能在果冻和粘液的存在下可能会破裂。

大局

水盆中的水扰动和粘液生产不会清理油或停止溢出后达到海岸线。水母肯定不会免于油。(另一个研究发现了一些物种的成年人是耐油的耐受性,而其他物种则不是)。但是,了解生物是如何影响石油的运动和分解,可以更全面地了解在石油泄漏期间海洋生态系统发生了什么。欧宝体育稳不稳海洋动物可能是我们在石油泄漏恢复方面的盟友。

海洋门户网站获得了墨西哥湾研究倡议(Gomri)的支持,以制定和分享有关Gomri和溢油科学的故事。

DROPPS小组是由墨西哥湾研究计划(GoMRI)资助的。墨西哥湾研究倡议(GoMRI)是一个为期10年的独立研究项目,目的是研究碳氢化合物释放对环境和公共健康的影响及其潜在的相关影响,并开发改进的泄漏缓解、石油检测、特性描述和补救技术。欲了解更多信息,请访问http://gulfreesearchinitiative.org/

2015年7月