北冰洋钻井液:推入未知水域

随着美国和俄罗斯开始在北冰洋钻探石油和天然气,专家们说,恶劣的气候、冰冷的海洋和缺乏基础设施意味着大规模的石油泄漏将很难清理,并可能造成广泛的环境破坏。

去年10月,一艘载有950加仑燃料的无人驾驶驳船在波弗特海(Beaufort Sea)时与拖船脱手。天气有暴风雨,拖船船长认为在波涛汹涌的海面上试图取回驳船太危险了。

理想情况下,加拿大海岸警卫队应该在现场处理这种情况。但它经常派往波弗特海的破冰船已经返回温哥华过冬了。一周后才会回来。

巴伦支海的石油钻塔
俄罗斯石油钻井平台Prirazlomnaya,由能量巨型汽油运营,在巴伦海中。Krichevsky / Wikimedia Commons

在接下来的几天里,强劲的洋流把驳船冲进了阿拉斯加水域。美国海岸警卫队无能为力,因为当时他们的一艘破冰船驻扎在南极洲。加拿大和美国官员认为,这艘驳船很可能被困在冰中,或者被冰压碎而沉没。然而,它继续漂移,卫星观察员上个月检查时,这艘驳船距离俄罗斯楚科奇半岛大约40英里。俄罗斯寻找驳船的努力受阻,可能是由于恶劣的天气。

由于潜在的漏油泄漏,驳船事件是一个极其次要的事件。但专家表示,错误的驳船应该是美国,加拿大,俄罗斯,丹麦和挪威等北极国家的叫醒,这些国家被准备在北极地升起运输和石油和天然气钻井。

幽灵驳船的路线不仅可以作为溢出的石油在北极移动的现实展示中,它还说明了在道路,港口,飞机,飞机,飞机,飞机,飞机,和破冰船几乎没有。In addition, scientists and engineers still don’t fully understand how chemical dispersants and oil collection agents might work in a cold climate, how ice conditions and ocean currents will influence the fate of spilled oil, and how well microbes in the Arctic are able to degrade the hydrocarbons, as they tend to do in warmer climates, such as during the 2010 Deepwater Horizon oil spill in the Gulf of Mexico.

科学家们还不完全了解化学分散剂和集油剂在寒冷气候中是如何发挥作用的。

“在任何海洋环境中回应油泄漏极具挑战性,”世界野生动物基金北极计划的加拿大主任保罗克利说。“在北极条件下,它更糟糕。一个主要的泄漏将污染冰和海岸线数千公里,杀死海鸟和哺乳动物,并严重污染了传统的[土着]用户和野生动物的自然生态系统依赖。“

克劳利指出,由于黑暗、厚重的冰层和极度寒冷,北极的海上作业季节——也就是清理漏油的可能时间——被限制在4到5个月之内。克劳利和其他人说,在这些恶劣的条件下,在作业季节的一半时间和冬季的100%时间里,都不可能尝试清理漏油。

自奥巴马政府上个月宣布有条件批准壳牌石油公司(Shell oil)在阿拉斯加附近的楚科奇海(Chukchi Sea)钻探至多6口勘探井以来,北极地区应对石油泄漏的问题得到了更多关注。尽管美国是要求外壳遵守严格的保障——钻井只有在浅水中,只有在无冰月,要求第二个石油钻井平台的存在钻一个减压井的防——政府决定还是打开门在美国北极水域钻井。

壳牌还在俄罗斯、格陵兰岛和挪威勘探北极石油钻探机会。该公司说,它正在采取“非常预防措施”来安全钻探,并与该地区的科学组织和政府密切合作。

这可能只是在一个没有准备好处理泄漏的地区开采石油的开始。

俄罗斯已经开始在北冰洋西伯利亚西部的佩霍拉海的Prirazlomnoye油田钻探,使用的是一个据说可以抗冰的平台。专家警告说,这些进展可能只是这个没有准备好应对任何规模石油泄漏的地区开采石油的开始。

罗布·休伯特(Rob Huebert)是卡尔加里大学军事与战略研究中心的高级研究员,也是加拿大极地委员会(Canadian Polar Commission)的董事会成员,该委员会负责监测和传播极地地区的知识。他并不是唯一一个认为应对石油泄漏采取行动的时机应该更早而不是更晚的,因为石油和天然气钻探以及北极的航运将不可避免地加速。

除俄罗斯外,Huebert还说,其他北极国家 - 包括格陵兰,挪威,美国和加拿大 - 都对北极地区的能源有兴趣在北极地区开展“这些国家与国际环境界的碰撞课程”。

最近的石油泄漏,如深水地平线,为工程师和生物学家提供了有价值的见解,以遏制,清理和处置溢油。这些泄漏事件还促使美国内政部(U.S. Department of Interior)对近海石油和天然气的监管和监管进行了美国历史上最激进的改革。

但正如“深水地平线”所证明的那样,清理一个重大的泄漏需要大量的资源。在清理工作最激烈的时候,7000艘船只、125架飞机和47000名人员被部署在墨西哥湾沿岸许多容易到达的港口和基地。然而,油井最终被封堵几个月后,在泄漏的2.1亿加仑原油中,有超过1亿加仑的原油仍然下落不明。据信,大部分失踪的石油已经沉淀在海底。

在深水地平线号的清理工作中,动用了7000艘船只、125架飞机和47000人。

在北极时,深水地平线的规模不会发生溢出。但专家表示,甚至以迅速的方式调动该地区的这些资源的一小部分将是极其困难的,因为北极的道路,跑道或港口很少;一点专家人站在阶段反应;如果石油过于国际界限,国际协议不足以协调清理。由于天气条件和冰可以覆盖油烟的天气和冰,卫星跟踪油也是困难的。

研究表明,在大多数情况下,在海洋中溢出的不超过20%的油可以通过机械方式恢复 - 这些不涉及使用化学物质的那些,这可能对海洋生物有毒。专家说,原位燃烧和化学分散剂在北极泄漏时,必须依赖于大量依赖。

曼尼托巴大学的科学家大卫·巴伯领导着一个加拿大研究小组,他们的专长是探测、影响和减轻海冰中的石油。他说,关于石油的存在、组成和扩散以及分散剂等用于清理的化学物质将如何影响北极海洋生态系统的知识非常有限。

他指出:“探测冰中的石油和适应寒冷的生物修复技术的发展还处于起步阶段。”

巴伯和他的团队最近从加拿大政府获得了2800万美元的资金,用于研究探测北极冰层中的石油的方法。他说,北极有很多变数,使遏制和清理工作复杂化,冰和寒冷天气是最重要的因素。石油会被冻结在冰中,并漂流很长一段距离。由于波浪作用减少,困在冰下的石油分解得也更慢。在寒冷的气候中,较低的蒸发损失也减缓了石油的分解。1989年阿拉斯加南部发生的埃克森瓦尔迪兹号(Exxon Valdez)漏油事故的长期影响表明,在寒冷的气候中清理漏油是多么困难。

科学家和环保主义者甚至更加担心的是井喷,可能在夏季钻井季节结束时发生。

克劳利说:“如果发生井喷,而且在冬季冻结前无法控制,它可能会在冬季冰盖的七到八个月里不受控制地喷出石油,而在这段时间内不可能采取任何措施来控制它。”“石油会与新形成的冰结合,被洋流带到很远很远的地方,并在第二年春天释放到新的环境中。”巴伯说,这应该促使人们“暂停并反思在没有适当保障的情况下允许在该地区开发石油和天然气的后果。”

“如果在冬天冻结之前发生井喷,它可能会在7或8个月内无法控制。

环保组织尤其担心的是,壳牌获得了在北极有条件钻探的许可,因为该公司的勘探钻探历史充满了问题,包括2012年底在阿拉斯加海岸附近的一个钻井平台搁浅。

Shell has made improvements in source control capping and containment since 2012, but experts with WWF and the Pew Charitable Trusts believe that Shell’s spill response capabilities, and those of U.S. agencies, still do not come close to resembling what an expert committee for the U.S. National Research Council recommended in 2014. The report highlighted serious shortcomings and featured a long list of recommendations.

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皮尤研究中心美国北极项目主任玛丽莲·海曼说:“目前仍然没有任何保障,也没有任何国家法规来确保作业者为北极地区恶劣的环境和偏远地区做好准备。”“这就是为什么我们正在推动内政部最终确定适用于未来在北极的所有钻探的强有力的规定。”

俄罗斯加强北极活动的事实是美国国家研究委员会(National Research Council)担心的问题之一。委员会指出,如果俄罗斯边境发生泄漏或事故,石油很容易就会流入阿拉斯加水域。该委员会呼吁美国海岸警卫队扩大与俄罗斯的双边协议,将北极石油泄漏的情况包括在内。克劳利说,如果加拿大的波弗特海发生泄漏,同样的国际原油扩散也可能发生。加拿大帝国石油公司、埃克森美孚和英国石油公司已经联合提交了一份申请,要求在那里钻探至少一口近一英里深的油井。

克劳利说,最终停在俄罗斯的驳船是世界自然基金会加拿大分部强调的一个例子溢油模拟图波弗特海。这艘驳船沿着加拿大、阿拉斯加和俄罗斯海岸沿着世界自然基金会地图上描绘的22个石油泄漏场景的大致路线行驶。

“这也强调了行业和政府之间加强合作的必要性,特别是在分享这些水域的北极国家之间,”克劳利说。