Wanneer olie in zee wordt geloosd, is dat niet altijd het gevolg van een olielek. Er zijn van nature voorkomende koolwaterstoffen op de oceaanbodem waar micro-organismen de ontsnappende olie gebruiken als bron voor energie en voedsel. In een laboratoriumexperiment hebben onderzoekers van MARUM-Center for Marine Environmental Sciences aan de Universiteit van Bremen en van het Institute for Chemistry and Biology of the Marine Environment (ICBM) aan de Universiteit van Oldenburg ontdekt wat er gebeurt met de natuurlijk ontsnappende in water oplosbare deel van de olie. Hoewel een deel ervan dient als een bron van energie en voedsel voor micro-organismen, zijn er ook niet-biologisch afbreekbare componenten die vrijkomen en duizenden jaren in de oceanen blijven bestaan. Het team heeft de resultaten van hun laboratoriumexperiment gepubliceerd in het internationale tijdschrift Environmental Science &Technology .

"De helft van de olie in de oceanen is afkomstig van natuurlijke sijpelingen. De andere helft is afkomstig van door de mens veroorzaakte verontreinigende stoffen. Als we begrijpen hoe lang het duurt voordat de gifstoffen in de olie zijn afgebroken en getransformeerd, kunnen we van de natuur leren." legt eerste auteur Jonas Brünjes uit. Het doel van het team van onderzoekers van MARUM en de Universiteit van Oldenburg was om de in water oplosbare componenten van de olie en hun microbiële afbraak in de diepzee te identificeren. Als er olie vrijkomt als gevolg van menselijk handelen, zijn de hoeveelheden vaak zo groot dat het ecosysteem ernstig vervuild en overbelast raakt. Maar bij natuurlijke sijpelingen zijn de hoeveelheden die vrijkomen kleiner en de tijdschaal veel groter, zodat het ecosysteem in de diepzee beter in staat is om het af te breken. In een laboratoriumexperiment hebben Brünjes en zijn collega's getest wat er precies gebeurt tijdens dit proces.

Ze richtten zich vooral op zware olie of asfalt. Het bestaan ​​van een asfaltvulkaan werd voor het eerst beschreven in de Golf van Mexico met de ontdekking van de Chapopote-asfaltvulkaan in de zuidelijke Golf, en hier werden de monsters genomen voor hun laboratoriumexperiment. Ze werden teruggevonden tijdens een expeditie van de RV METEOR in 2015.

Voor het experiment werd materiaal ondergedompeld vanaf een waterdiepte van ongeveer 2500 meter en vervolgens gedurende vier weken opgeslagen in kunstmatig zeewater. Er werd kunstmatig zeewater gebruikt omdat het geen extra organische koolstofbronnen bevat, maar alle voedingsstoffen bevat die nodig zijn voor microbieel leven. Uit het laboratoriumexperiment bleek dat het asfalt als enige koolstofbron werd gebruikt. "In het laboratorium waren de bacteriegemeenschappen die op dit soort van nature giftige plaatsen leven in staat om het asfalt te koloniseren. Ze vormen de basis van het voedselweb voor hogere organismen in de diepzee", vat Dr. Florence Schubotz samen. Zij was de initiatiefnemer van het project en verzamelde ook de stalen.

De olie die uit de asfaltvulkanen sijpelt is complex en bevat verbindingen die zeer giftig zijn voor de mens. In de in water oplosbare fractie van het experiment werden niet-afbreekbare zwavelverbindingen gevonden, evenals zwarte koolstof, waarvan bekend is dat deze duizenden jaren in zeewater blijft bestaan. Tot nu toe was de enige bekende bron voor deze verbindingen het roet dat ontstaat door bijvoorbeeld bosbranden.

Deze studie vormt de basis voor verder onderzoek, met name naar de elementcycli in de diepzee die nog niet volledig begrepen zijn. Naast de puur kwantitatieve benadering van het kwantificeren van massabudgetten, is er ook een kwalitatief aspect aan het bestuderen van het lot van moeilijk afbreekbaar materiaal in de diepzee.

Het doel van de wetenschappers is om te leren van de natuur. Daarom wordt bij MARUM de afbraak van onder meer zware olie onderzocht binnen het Cluster of Excellence "The Ocean Floor-Earth's Uncharted Interface" onder anaërobe en aerobe omstandigheden. Jonas Brünjes heeft dit laatste experimenteel behandeld in zijn proefschrift.

MARUM produceert fundamentele wetenschappelijke kennis over de rol van de oceaan en de zeebodem in het totale aardsysteem. De dynamiek van de oceanen en de zeebodem heeft een aanzienlijke invloed op het hele aardse systeem door de interactie van geologische, fysieke, biologische en chemische processen. Deze beïnvloeden zowel het klimaat als de wereldwijde koolstofcyclus, wat resulteert in het ontstaan ​​van unieke biologische systemen. MARUM zet zich in voor fundamenteel en onbevooroordeeld onderzoek in het belang van de samenleving, het mariene milieu en in overeenstemming met de duurzaamheidsdoelstellingen van de Verenigde Naties. Het publiceert zijn kwaliteitsgewaarborgde wetenschappelijke gegevens om het publiek beschikbaar te maken. MARUM informeert het publiek over nieuwe ontdekkingen in het mariene milieu en biedt praktische kennis door middel van haar dialoog met de samenleving. De samenwerking van MARUM met bedrijven en industriële partners wordt uitgevoerd in overeenstemming met haar doel om het mariene milieu te beschermen. + Verder verkennen

In een laboratoriumexperiment simuleren onderzoekers alternatieve koolwaterstofvorming door reductie van azijnzuur