Die Folgen der Ölpest – Teil zwei (mit Ergänzung: Öl im Golfstrom)

3. Juni 2010 von Lars Fischer in Klima und Umwelt

Ausgehend von historischen Erfahrungen sind erste Schätzungen möglich, welche langfristigen Folgen die Ölpest im Golf von Mexiko haben wird. Für die Golfküste gibt es Hoffnung - bei früheren Havarien haben sich vergleichbare Ökosysteme als sehr regenerationsfähig erwiesen. Offen ist jedoch, was das fein verteilte Öl in der Tiefsee anrichten wird.

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Update: Mit-Blogger Martin Visbeck von der Klimalounge ist an einer Forschungsgruppe beteiligt, die in einem Computermodell die Ausbreitung des Öls mit den lokalen Meeresströmungen simuliert hat (Pressemitteilung hier). In diesen Modellen gelangt das Öl in den Golfstrom und mit ihm in den Nordatlantik.

Ausbreitung eines passiven Farbstoffs, der an der Stelle des Öllecks über die oberen 20 Meter Tiefe ausgebracht wurde, in einem Ozeanmodell.

Dazu gibt es auch eine schöne Animation:

Trotzdem bräuchten die Europäer gegenwärtig keine Angst vor einer Ölpest an ihren Stränden zu haben. Durch die starke Verwirbelung des Golfstroms dürfte sich das Öl anschließend weiträumig im Nordatlantik verteilen und die Konzentrationen damit stark absinken. Außerdem wurde in den Modellstudien kein biologischer Abbau berücksichtigt, der auf Dauer die Ölbelastung deutlich abschwächt. 

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Das Öl aus der Deepwater-Horizon-Quelle wird noch eine Weile weiter in den Golf von Mexiko fließen, und während wir auf die Entlastungsbohrungen von BP warten, können wir schon mal einen Ausblick auf die wahrscheinlichen Folgen der Ölpest werfen. Wie das im ersten Teil diakutierte Beispiel der Ixtoc-Quelle von 1979 zeigt, ist die Größenordnung der Havarie keineswegs beispiellos in der jüngeren Geschichte. Große Mengen Öl gelangen auf einigermaßen regelmäßiger Basis ins Meer und in küstennahe Ökosysteme, und deswegen gibt es auch reichlich wissenschaftliche Literatur zum Thema.

Was das an der Oberfläche schwimmende Öl der Deepwater-Horizon-Quelle betrifft, so kann man die historischen Erfahrungen ganz gut als Richtschnur heranziehen, wie es weiter geht. Ein beträchtlicher Teil der Gesamtmenge wird auf dem offenen Meer verwittern und dort zu Boden sinken, ohne jemals auf Land gestoßen zu sein. Nur etwa ein Zehntel des Ölteppichs gelangt wahrscheinlich an die Küste. Dort sind allerdings wegen der großen Menge Öl beträchtliche direkte Schäden zu erwarten, insbesondere in der Tierwelt. Die einprägsamen Bilder von eingeölten Vögeln und vergifteten Meerestieren sind ja sattsam bekannt, das muss ich wohl nicht weiter ausführen.

Verwundbare Salzmarschen
Anders als die sandigen Küsten des westlichen Golfs besteht die nun von der Ölkatastrophe betroffene Küste von Louisiana östlich des Mississippideltas aus Salzmarschen und Mangrovenstreifen. Diese Systeme sind gegenüber Schadereignissen wesentlich empfindlicher und halten vor allem das Öl länger fest als das mobile Lockermaterial klassischer Strände. Die Vegetation der Salzmarschen hat historisch meist stark unter vergleichbaren Ölverschmutzung gelitten, so zum Beispiel bei der Havarie des Tankers Florida vor der Ostküste der USA. Problematisch ist hier vor allem die Möglichkeit, dass der Boden nach dem Tod der Gräser zusammensackt und ein paar Zentimeter absinkt, so dass die Marsch verschwindet und nur offenes Wasser bleibt.


Ölpest in einer Salzmarsch.
Bild: NOAA

Langfristig gesehen wirkt sich eine Ölpest auch in so einem Ökosystem längst nicht so dramatisch aus wie es jetzt erscheinen mag[1]. Nach Angaben von Sell et al. auf der International Oil Spill Conference 1995 erholen sich etwa 75 Prozent der betroffenen Salzmarschen innerhalb von drei bis fünf Jahren. Es ist glücklicherweise nicht zu erwarten, dass die Küste durch dieses Ereignis auf Jahrzehnte hinaus großflächig zerstört wird, außer, und das ist eine Lehre speziell aus der Havarie der Amoco Cadiz, in Regionen, in denen die Marschen mit schwerem Gerät gesäubert werden. Das sollte man besser lassen.

Insgesamt dominieren bei den Langzeitfolgen an der Küste die eher subtilen ökologischen Sekundäreffekte: Nach der Havarie des Tankers Tsesis vor der schwedischen Schärenküste zeigten zwar Untersuchungen, dass die Heringe kaum belastet waren, jedoch in der Brutsaison nur halb so viele Jungfische schlüpften wie sonst. Das lag nicht nur an der direkten Vergiftung durch Ölbestandteile, sondern vor allem an einem Pilz, dessen natürliche Feinde durch die Ölpest zugrunde gegangen waren.

Die große Bedeutung dieses Küsten-Ökosystems als Brutplatz für Fische, Vögel und anderes Getier bedingt, dass die Verschmutzung dieser Regionen dauerhafte Effekte auf die Artenzusammensetzung nicht nur in den Marschen selbst, sondern auch in den umgebenden Ökosystemen haben wird. Besonders in den ersten Jahren profitieren Opportunisten, und historisch scheinen Arten mit einem kürzeren Lebenszyklus gegenüber solchen mit einem längeren Lebenszyklus Vorteile zu haben. Im Sediment und bei den Arten, die von ihm abhängig sind, sind die Folgen der Verschmutzung am anhaltendsten. Die Golfküste wird nie wieder das sein, was sie vor der Deepwater-Horizon-Havarie war, aber schon in ein paar Jahren wird man genau hinsehen müssen, um das zu erkennen.

Öl in der Tiefsee
Das Öl an der Oberfläche und der Küste ist – das haben Studien von künstlichen Tiefsee-Blowouts vor Norwegen (pdf) gezeigt – nur ein Bruchteil des gesamten Öls und so wie es aussieht leider auch des Problems. Die anderthalb Kilometer Wassersäule über dem Leck führen dazu, dass viele historische Erfahrungen für dieses Leck nicht gelten. Zum Beispiel verbrannte das im Öl enthaltene Erdgas im Fall der Ixtoc-Katastrophe direkt an der Oberfläche. Das von der Deepwater-Horizon-Quelle ausgestoßene Gas, je nach Quelle etwa 40% des Fluidvolumens in der Lagerstätte, löst sich dagegen im Meerwasser und muss deswegen in der Bilanz voll einkalkuliert werden. Giftig ist das Zeug zwar nicht, sein Abbau jedoch verbraucht Sauerstoff, dessen Menge in dieser Meerestiefe schlicht begrenzt ist.

Gleiches gilt für die leicht flüchtigen Bestandteile des Öls. Die Ölmenge im Wasser wurde beim Ixtoc-Öl durch Verdunstung um die Hälfte reduziert. In tausend Metern Tiefe jedoch verdunstet gar nichts – das Öl bleibt im Wasser. Insbesondere sind die eigentlich verdunstenden Anteile die giftigsten und gefährlichsten Verbindungen, die sich nun im Wasser lösen und auf Jahre hinaus in großen Schadstofffahnen durch den Ozean wabern werden.. Denn in der Tiefsee gibt es kein UV-Licht und verglichen mit der Atmosphäre auch praktisch keinen Sauerstoff, so dass der chemische Abbau entfällt. Das gilt natürlich auch für alle anderen Bestandteile des Öls, die dort unten in den von den Wissenschaftlern entdeckten gigantischen Ölwolken herumschwimmen. Eine einfache Rechnung zeigt zwar, dass nur wenige Bruchteile eines Prozents des Wolkenvolumens tatsächlich aus Öl bestehen können, aber da das Öl so toxisch ist, stellen selbst diese geringen Konzentrationen eine Bedrohung für das Meeresleben dar.

Aus dem Förderrohr austretende Ölwolke, Screenshot des BP-Livestreams

Zusätzlicher Schaden durch Dispergiermittel?
Beträchtlich verschlimmert wurde und wird die Situation durch den Einsatz von Dispergiermitteln, über die ich in einem früheren Beitrag ja schon geschrieben habe. Diese Chemikalien dürften den Anteil des Öls, der in der Tiefsee verbleibt, ganz erheblich erhöht haben. Neben diesem rein quantitativen Effekt müssen wir außerdem damit rechnen, dass die enormen Mengen, die hier eingesetzt wurden, selbst toxisch für das Meeresleben sind, wenn auch nicht so sehr wie das Öl selbst, und dass zusammen mit dem Öl Kombinationseffekte auftreten, die noch keiner auf der Rechnung hat. Bekannt ist dagegen, dass die Dispergiermittel dazu führen, dass Fische mehr polyzyklische Aromaten aus dem Öl in ihr Gewebe aufnehmen und so natürlich auch in die Nahrungskette befördern.

Ich persönlich vermute allerdings, dass die Auswirkungen auch dieser neuen Verschmutzung insgesamt nicht so spektakulär ausfallen werden wie befürchtet, einfach weil der Golf von Mexiko bereits extrem stark mit Ölrückständen und Kohlenwasserstoffen verschmutzt ist. Nach diesem Review zum Beispiel gelangten in den 90er Jahren allein durch Tankwäschen bis zu sieben Millionen Barrel Öl jährlich in die Karibik, und das ist nur eine Quelle. Hinzu kommen Plattformen, Pipelines, Häfen, Raffinerien und natürlich kommunale Abwässer, die alle beträchtlich zur Ölbelastung beitragen. Der Unfall der Deepwater-Horizon-Plattform ist zwar eine enorme Umweltkatastrophe, aber immer noch klein verglichen mit den dramatischen Schäden, den alltägliche menschliche Aktivitäten in den Weltmeeren verursacht haben und immer noch verursachen.

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[1] Ein Sonderfall ist die Ölkatastrophe im Persischen Golf im Jahr 1991, als irakische Truppen etwa eine Million Tonnen Öl ins Meer laufen ließen, um zu verhindern, dass US-Truppen am Strand landeten. Dieses Ereignis ist bis heute die größte Ölpest aller Zeiten und hat tatsächlich die betroffene Küstenlinie, insbesondere die Salzmarschen, fast völlig zerstört, so dass sie sich bis heute nicht regenerieren konnten. Dass sich diese Ölpest so gravierend ausgewirkt hat, ist allerdings – neben der großen Menge Öl – auf eine Reihe regionaler Besonderheiten wie geringer Tidenhub, ruhiges Wasser und das aride Klima zurückzuführen, so dass sie sich meiner Ansicht nach nicht als Modell für die aktuelle Situation und ihre Folgen eignet.


16 Kommentare zu “Die Folgen der Ölpest – Teil zwei (mit Ergänzung: Öl im Golfstrom)”

  1. ebook leser Antworten | Permalink

    Öl

    Aus dem Bohrloch im Golf von Mexiko strömen weiter täglich rund drei Millionen Liter Öl, die allmählich auch die weißen Strände Floridas erreichen. Der Ölteppich ist mittlerweile 500 Kilometer breit und 300 lang. Dies ist nicht mehr eine nationale Katastrophe sondern eine weltweite Katastrophe. Ich hoffe doch sehr, dass die Menschen daraus lernen und die Natur in Ruhe lassen.

  2. Michael Khan Antworten | Permalink

    @ebook leser

    Lesen Sie eigentlich den Artikel, bevor Sie antworten?

    Allerdings haben Sie hier Recht, aber in einem anderen Sinne, als von Ihnen intendiert:

    Es kann in der Tat besser sein, der Natur ihren Lauf beim Abbau des Erdöls zu lassen, anstatt mit der chemischen Keule oder mit schwerem Gerät draufzuhauen.

    Das Problem ist allerdings, dass der Verzicht auf die aggressive Bekämpfung des Öls zwar technisch und wissenschaftlich gesehen besser sein kann, politisch aber gar nicht. Da lässt sich blinder Aktionismus immer noch einfacher vertreten als bewusstes Abwarten.

  3. Lukas John Antworten | Permalink

    Was machen die denn da mit dem Öl?
    Das sieht aus als würden sie versuchen das unter Wasser direkt abzufackeln.
    (Falls das später weg ist: Es sieht aus als würden die eine Flamme in das ausströmende Öl halten)
    Wäre so etwas (natürlich unter Sauerstoffzufuhr) möglich?

  4. Mona Antworten | Permalink

    Vermutung @Lukas John

    Fall Sie das dünne helle Rohr im Vordergrund meinten, welches eine Flüssigkeit in den Ölstrom spritzt, so könnte es sich um das von Lars Fischer beschriebene Dispergiermittel handeln. Da es direkt von einem der Scheinwerfer angestrahlt wird, sieht es wohl aus wie eine Flamme. (Leider nicht immer im Bild zu sehen, da die Flüssigkeit häufig vom Ölstrom verdeckt wird.)

  5. Lars Fischer Antworten | Permalink

    Ich denke da liegt Mona völlig richtig, das ist die naheliegendste Erklärung.

    Verbrennen kann man das Öl unter Wasser jedenfalls nicht, weil es sofort in eine wässrige Emulsion übergeht. Dadurch würde zu viel Wärme abtransportiert um eine Flamme aufrecht zu erhalten.

  6. Michael Khan Antworten | Permalink

    Corexit 9527A

    Die Sache mit dem Dispergiermittel, inbesondere dem direkt eingespritzten Corexit 9527A, ist allein schon deswegen bemerkenswert, weil damit ein heftiger Kampf zwischen BP und der US-Umweltbehörde EPA verbunden war.

    Wie man sieht, hat BP sich an dieser Stelle vorläufig durchgesetzt. Ob und falls ja, wie BP am Ende aus der ganzen Sache herauskommt, wird sich zeigen.

    Es gibt ja durchaus so etwas wie Pyrrhussiege.

  7. Christina STacke Antworten | Permalink

    Dispergiermittel

    Nun findet also die Theorie mit dem Dispergiermittel und nicht einem Anzündversuch Zustimmung. Okay - aber nachdem nun doch schon oft und viel diskutiert wurde wie schädlich das ist, wieso wird es denn immer noch gemacht?

    Was ich außerdem noch nciht verstehe ist folgendes: Sie haben das Rohr jetzt abgeschnitten, wieso sieht man in der Live-Cam (http://www.pbs.org/...et-2-including-spillcam.html) nach wie vor ein Metallteil aus dem Öl austritt? Sollte das Metall jetzt nicht weg sein, oder ist die Cam nicht wirklich live?

  8. Michael Khan Antworten | Permalink

    Warum Dispergiermittel?

    Okay - aber nachdem nun doch schon oft und viel diskutiert wurde wie schädlich das ist, wieso wird es denn immer noch gemacht?

    Meine Vermutung: es ist politisch nicht akzeptabel und eine wahre PR-Katastrophe, wenn an den Stränden massenhaft Öl anlandet. Das würde von der Öffentlichkeit als Zeichen des Nichtstuns gesehen und nicht hingenommen. Politisch gesehen ist es besser, das Problem zu verschleppen und damit sogar zu verschlimmern, wenn so die oeffentlichen Wahrnehmung reduziert werden kann.

  9. Michael Khan Antworten | Permalink

    Frage zum persischen Golf

    Das von dir zitierte Paper der Uni Regensburg zur Situation nach der Oelpest am persischen Golf ist aus dem Jahre 2001, also fast 10 Jahre alt, und 10 Jahre nach dem Eintreten der Oelpest. Gibt es inzwischen neuere Daten zur weiteren Entwicklung in der darauffolgenden Dekade, bis heute?

    Immerhin war die Einschätzung besagten Berichts ja in vielen Punkten auch positiv:

    Completely recovered are the rocky shores and mangroves. Sand
    beaches are on the best way to complete recovery.

    Auch der Bericht weist auf die Bedeutung des Sauerstoffs beim Abbau der Verschmutzung hin. Frage: Zeigt sich hier vielleicht ein Weg zur umweltfreundlicheren Beschleuniung des Abbaus auf: Statt Dispergiermittel Herabpumpen von Druckluft oder flüssigem Sauerstoff? Oder wird sich die Situation nach der Hurrikansaison ohnehin entspannen?

  10. Wellensittich Antworten | Permalink

    Echt übel

    Das die das Loch einfach nicht zu kriegen ist wirklich zu krass. Das wahre Ausmaß der Folgen des ständigen Austritts dieser Massen an Öl werden wir erst sehr viel später zu spüren bekommen, mir graust es jetzt schon davor, was da möglicherweise noch auf uns zu kommt... Heftig finde ich, dass man da so hilflos ist.

  11. Lars Fischer Antworten | Permalink

    @Michael

    Ich habe zumindest keinen aktuellen Review gefunden, insofern kann ich zur aktuellen Situation nicht allzu viel sagen.

    Die Idee, tiefere Wasserschichten zum Ölabbau zu belüften, stößt auf zwei grundlegende Probleme: Erstmal ist es gar nicht so einfach, die erforderlichen Mengen Luft in die entsprechende Tiefe zu bekommen, und zum anderen halte ich es für recht wahrscheinlich, dass der Ölabbau im Freiwasser Nährstofflimitiert ist.

  12. Thomas Karl Antworten | Permalink

    PB:Ölpest, Golf von Mexiko Lösungsansatz

    Langendorf, den 27. Mai 2010

    Sehr geehrte Damen und Herren,

    Mit großem persönlichem Interesse verfolge ich die Nachrichten über die Entwicklung im Golf von Mexiko.

    Vielleicht habe ich eine brauchbare Idee, wie man das Problem technisch „In den Griff“ bekommen könnte.

    Wenn das abgesägte Rohr noch lang genug ist ...

    Man könnte eine Verschlusseinrichtung anbringen ... .

    Das „untere Ende“, wird wie eine Muffe, mit Einführtrichter, (Muffe leichter auf das Rohr einfädeln) gestaltet.
    Die Verschlusseinrichtung bleibt vorerst voll geöffnet.
    Innen: so wenig Kanten, Rillen, ... wie nur irgend möglich.
    Im Durchfußbereich, so wenig Strömungswiderstand wie möglich.
    Ein normaler Rohrquerschnitt ist nicht optimal.
    Die Strömungstechniker kennen die optimale Gestaltung einer entsprechend günstigen „Röhre“.

    Innen optimal glatt?
    Haifischhaut ist strömungstechnisch unübertroffen.
    Nur ist noch nicht bekannt, ob das bei Strömungsgeschwindigkeiten, von 4-facher Schallgeschwindigkeit noch gut funktioniert.

    Verbindung der Verschlusseinrichtung mit dem Rohrende ... .
    Die übergeschobene Muffe „anschweißen“, wird wenig Erfolg versprechen, falls das überhaupt möglich ist.
    Das Rohr könnte, von der Festigkeit her gesehen, dann nicht mehr taugen.
    Ob Schweißnähte überhaupt solche Belastungen aushalten, muss vorher geklärt werden.
    Zusätzlich, könnte man an die „Muffe“, außen, senkrecht stehende Rippen anschweißen,
    die an –Fundamentanker am Boden-, angeschraubt / geschweißt werden.
    Das alles dauert lange und der dauerhafte Erfolg ist nicht gewiss.

    Ausflug in die Umformtechnik ... .
    Zerspanen, Urformen - Gießen, ... Umformen ... .

    Eine Hinterachse, Gehäuse, für einen schweren LKW, komplett aus Schmiedestahl!
    Keine Schweißnähte.
    Alles aus „Einem Stück“.
    Wie geht das?
    Umformen, mittels Sprengung. Ja, richtig! Sprengung.

    Genauigkeit und Exaktheit – für KFZ-Technik voll ausreichend.
    Wenn notwendig, geht es auch genauer.

    Die „Muffe“ an dass Rohr „dran“ – sprengen. Eine wirklich feste Verpressung. Über die ganze Berührungsfläche.
    Der Rohrquerschnitt, seine Form und die Werkstoffeigenschaften des Rohrmaterials bleiben voll unberührt.
    Die „Muffe“ muss nur lang genug sein, damit sie auch dauerhaft fest am Rohr bleibt.
    Zusätzlich könnten Rippen an die „Muffe“ angeschweißt werden, die im „Boden“ – Fundamente – verankert werden. (Wenn das Verpressen mit der Sprengtechnik, gerade so, noch nicht reichen sollte. Länge des Rohrstummels vielleicht nicht mehr ganz ausreichend.)

    „Dran“ – sprengen, ...
    wird im Vergleich mit Schweißen sehr schnell erledigt sein.
    Wie genau? Die Umformtechniker können alles genauestens berechnen.
    Die Eingangsdaten von BP, über die Verhältnisse „da unten“, müssen aber stimmen, genau genug und vollständig sein!

    Wenn das alles vollbracht wurde und bisher erfolgreich war, ... das Wichtigste:

    Verschlusseinrichtung schließen.
    (Das andere Ende der Einrichtung kann ja gleich bei der Fertigung so gestaltet werden, dass später eine neue Rohrleitung, "in aller Ruhe" angebracht werden kann. Weitere Förderung möglich – am selben Bohrloch.

    -Strömungstechniker – Innenform der Verschlusseinrichtung auf min. Strömungswiderstand optimieren.

    - Oberflächen – Physiker (Reibung minimieren)

    - Konstrukteure

    - Werkstoffexperten
    - Umformtechniker – Sprengtechnik

    - Betonexperten – Fundamente

    (- Schweißtechniker)

    Wenn PB aber nicht will, bleibt das eh sinnlos!

    Vielleicht kann es so einen Erfolg geben.

    Mit freundlichem Gruß

    Thomas Karl

  13. Michael Khan Antworten | Permalink

    Worum die Presse kein Aufhebens macht...

    Wie die US-National Oceanic and Atmospheric Administration NOAA bekanntgibt, hat sie 89% der von der Ölpest betroffenen und deswegen gesperrten Gebiete wieder für den Fischfang freigegeben, weil dort weder Öl noch Folgeprodukte entdeckt werden konnten und weil sich auch in Krabben- und Fischproben weder Ölspuren noch Dispergierstoffe nachweisen ließen.

    http://www.noaanews.noaa.gov/...115_reopening.html

    Manche der freigegebenen Gebiete liegen nur 10 Meilen (16 km) vom Ort des Austritts.

    Da frage ich mich doch, wie das zu der Katastrophen-Berichterstattung passt. Nach einhelliger Meinung war ja angeblich die Region weiträumig auf Jahrzehnte hinaus verseucht. Es ist schon irgendwie bezeichnend, wenn man das Volumen der Berichterstattung über die Katastrophe mit der Berichterstattung vergleicht, die im Nachhinein das wirkliche Ausmaß darstellt (und man weiß es ja im Endeffekt erst im Nachhinein). So manche Katastrophenmeldung wird dadurch deutlich relativiert. Das kriegen jedoch nur kritische Medienkonsumenten mit. Bei der breiten Masse bleiben nur die Katastrophenmeldungen hängen, egal, auch, wenn diese übertrieben war.

    So funktioniert Meinungsmache. Nebenbei stellt dies übrigens auch die oft beschworene Macht der Großkonzerne úber die Presse infrage.

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