Verbesserte Detektion, Reaktion und Folgenabschätzung in Bezug auf Ölverschmutzung in der Arktis
Der Klimawandel könnte dazu führen, dass neue Schiffsrouten in der Arktis erschlossen werden. Falls diese Ölverschmutzungen verursachen, steht aufgrund der Abgeschiedenheit der Region möglicherweise keine konventionelle Ausrüstung zur Ölbekämpfung zur Verfügung und könnten die kalten und eisigen Bedingungen eventuell speziell angepasste Ausrüstung erforderlich machen. Das EU-finanzierte Projekt GRACE, das Teil der Forschungs- und Innovationsmaßnahmen ist, führte eine Reihe von Tests für bessere Instrumente zur Überwachung, Reaktion und Folgenabschätzung durch. Dies führte zum Analyseinstrument Environment & Oil Spill Response (EOS) für die Umweltbewertung zur Unterstützung der Reaktionsplanung bei Ölverschmutzungen, das demnächst kostenfrei im Internet verfügbar sein wird.
Beobachtung
Das GRACE-Überwachungssystem maß den Ölgehalt im Wasser auf dem offenen Meer, also im Wesentlichen im Fahrwasser, da Ölverschmutzungen dort am wahrscheinlichsten auftreten. UV-Fluoreszenz war die zentrale Messmethode, die an verschiedenen Plattformen wie z. B. Schiffen FerryBox-System, Bojen SmartBuoy und weiteren Plattformen (z. B. Segelflugzeuge, Driftbojen usw.) getestet wurde. Das gebündelte Datenverwaltungssystem ermöglicht Benutzern die Anzeige von hochauflösenden Echtzeit-Daten unter Verwendung internetbasierter Schnittstellen. Das System kann Alarme aktivieren, wenn Ölverschmutzungen auftreten, sowie Daten in Graphen und Tabellen präsentieren, um Benutzer bei der Erstellung statistischer Wahrscheinlichkeiten für das Auftreten von Ölverschmutzungen zu helfen. Es wurde zudem ein Modell zur voraussichtlichen Ölverteilung nach einer Ölverschmutzung für einen Küstenbereich in der Nähe von Tallinn in der Ostsee entwickelt.
Folgenabschätzung und Reaktion
Im Labor untersuchte GRACE die Auswirkungen von Ölbestandteilen, die sich im Wasser unter einem Ölteppich gelöst hatten. Das Team überzog Wasser mit Öl und überprüfte nach ca. zweitägigem Rühren die Zellen einer Reihe von Organismen, die im Wasser vorhanden waren, darunter Ruderfußkrebse und Muscheln sowie Zebrafischeier und -larven. Dem folgte eine Messung der physiologischen Reaktion auf die Exposition. Die Ergebnisse zeigten, dass dispergiertes Öl in den allermeisten Fällen toxischer für die Organismen war, als nicht dispergiertes Öl, und dass raffinierteres Öl toxischer als Rohöl zu sein schien. „Die Ergebnisse legten nahe, dass Dispergiermittel vorsichtig verwendet werden sollten, insbesondere in sensiblen Ökosystemen wie der Arktis und der Ostsee“, sagt Kirsten Jørgensen, Projektkoordinatorin am Finnischen Umweltinstitut (SYKE). Das Team an der RWTH Aachen konnte zudem ölbedingte Zusammenhänge zwischen genetischen, metabolischen und visuellen Schäden in Biota finden. Es wurden z. B.. Augenentwicklungsstörungen beim Zebrafisch beobachtet. Im Anschluss definierte GRACE eine Reihe von Bioassays, die für die Untersuchung der Auswirkungen von Ölverschmutzungen auf Organismen geeignet sind sowie den ersten Prototypen eines Durchfluss-Biosensors für Öl unter Verwendung von aus dem Ei geschlüpften Zebrafischen. Mechanische Rückgewinnung, Dispergierung, Abbrennen ausgetretenen Öls vor Ort und natürliche Bindung (ohne menschliches Zutun) wurden allesamt über die vier Jahreszeiten auf ihre Wirksamkeit zur Bekämpfung von Ölverschmutzungen hin untersucht. Diese Strategien wurden separat auf deren Auswirkungen auf Arten/Organismen hin überprüft, einschließlich der Auswirkungen auf Individuen und Bestände an der Meeresoberfläche, im Meerwasser, am Meeresboden und an der Küste. Dieses Verfahren wurde neben einer Anleitung zur Unterstützung von Benutzern bei Berechnungen, die für die Entscheidungsfindung erforderlich sind, in das EOS-Instrument integriert.
Weitere Vorteile
Das EOS-Analyseinstrument wird derzeit an der Universität Aarhus und am Greenland Institute of Natural Resources erprobt. Das Team geht davon aus, dass das kostenfreie quelloffene Instrument bis Ende Oktober 2019 eingeführt wird. „Unsere Arbeit fördert auch das geschäftliche Potenzial von Unternehmen in der Produktion von Ausrüstung zur Ölbekämpfung und Überwachungsdiensten und erhöht die Akzeptanz in der Öffentlichkeit für küstenferne Aktivitäten, die gründlichen Umweltbewertungen unterliegen“, sagt Jørgensen.
Schlüsselbegriffe
GRACE, Ölverschmutzungen, Verschmutzung, aquatische Ökosysteme, Arktis, Verschiffung, Zebrafisch, Bioassays, UV-Fluoreszenz, Bojen, Ölteppich