Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Nr. 347: Undersøgelse af mikrobiel nedbrydning af råolie i vand og sediment fra Grønlandshavet

Johnsen, A.R., Christensen, J.H., Poulsen, K.G, Hansen, L.H. Ellegaard-Jensen, L. & Fritt-Rasmussen, L. 20xx. A study of microbial crude oil degradation in water and sediment from the Greenland Sea. Aarhus University, DCE – Danish Centre for Environment and Energy, 90 pp. Scientific Report No. 347. http://dce2.au.dk/pub/SR347.pdf

Sammenfatning

Dette projekt evaluerede potentialet for mikrobiel olienedbrydning i havmiljøet ud for Nordøstgrønland. I dette område vil offshore olieefterforskning og olieproduktion være forbundet med øget risiko for utilsigtede olieudslip på grund af havis, drivende isbjerge, og havdybden hvor boringerne vil finde sted. Præ-eksponering med olie fra naturlige olie-udsivninger (seeps) forventes at give de mikrobielle nedbrydersamfund en bred substratdiversitet ved at udvælge og berige sjældne nedbrydere, som har det nødvendige metaboliske maskineri til at "håndtere" et stort antal forskellige olieforbindelser. Indikationer på præeksponering med olie vil derfor være vigtige for den strategiske vurdering af miljøpåvirkningen.

Sediment og/eller havvand blev udtaget på 11 stationer indenfor og udenfor licensområderne. Vi udførte fire delforsøg: 1) Sediment fra 10 stationer blev analyseret for det naturlige indhold af olieforbindelser og olienedbrydende mikroorganismer. 2) Seks sedimenter fra kontinentalsoklen blev tilsat råolie og/eller næringssalte for at undersøge potentialet for nedbrydning af olie, og i hvilket omfang dette potentiale afhænger af tilsætning af næringssalte. 3) Nedbrydning af råolie blev undersøgt i havvand fra en udvalgt station ved at sammenligne nedbrydning i ubehandlet vand med nedbrydningen i vand som var behandlet med næringssalte og/eller et dispergeringsmiddel. 4) Ved tre stationer blev de mikrobielle nedbryderes oliemetabolisme kvalitativt karakteriseret ved at udtage prøver fra forskellige dybder, opkoncentrere mikroorganismerne og inkubere dem med råolie under optimale forhold.

Resultaterne fra vores forholdsvis simple laboratorieforsøg kan kun med stor forsigtighed ekstrapoleres til Grønlandshavets komplekse miljø, men det var tydeligt, at nogle mikrokosmer udviste et stort potentiale for bionedbrydning af mange forskellige olieforbindelser i vandsøjlen. Selv "svære" forbindelser som fx C1-pyrener og C3-phenanathrener blev delvist nedbrudt efter 70-90 dage. Dette viser, at der kan være et stort potentiale for bioremediering af overfladespild, hvis de naturlige mikrobielle nedbrydere kan aktiveres.

Det var også tydeligt, at in situ koncentrationer af næringssalte er stærkt begrænsende for olienedbrydningen. Mikrobiel olienedbrydning vil således være meget begrænset i vandsøjlen uden tilsætning af næringssalte. Beredskabsstrategier baseret på det naturlige potentiale for mikrobiel fjernelse af olie bør derfor omfatte strategier for anvendelse af næringssalte, for at nedbrydningen kan blive effektiv. Dispergeringsmidlet Slickgone NS dispergerede effektivt olien under de testede forhold, men vil have ringe virkning på den biologiske olienedbrydning, når næringssalte er begrænsende, sandsynligvis fordi nedbrydning af dispergeringsmidlet i sig selv kræver næringssalte.

Koncentrationen af alkyl-PAH'er var lav i sedimenter fra overgangen mellem kontinentalsoklen og kontinentalskrænten, men lette alkyl-PAH'er kunne påvises, hvilket tyder på, at stationerne på overgangen mellem kontinentalsoklen og kontinentalskrænten måske har haft en eller anden form for begrænset olieeksponering. Alkyl-PAH'er kunne ikke påvises i sedimenter fra kontinentalsoklen, hvilket tyder på at stationerne på kontinentalsoklen ikke har været eksponerede for olie. Potentialet for biologisk nedbrydning af forvitrede PAH'er i sedimenter fra kontinentalsoklen var meget lavt, selv hvis næringssalte ikke var en begrænsende faktor, hvilket er i overensstemmelse med den manglende olieeksponering.

De anvendte metoder havde hver især fordele og ulemper, men kombineret var de stærke værktøjer. Den viden, der er tilvejebragt i dette projekt, vil være vigtig for at kunne vurdere de naturlige mikrobiologiske samfunds potentiale for oliefjernelse i Grønlandshavet ud for Nordøstgrønland.