Deepwater Horizon var et ledepunkt for denne oceanografen – Technology News, Firstpost

Teamet fikk snart vite at en BP-oljerigg ringte Deepwater Horizon hadde nettopp eksplodert, noe som resulterte i dødsfallet til 11 oljearbeidere og utfalt det største utilsiktet marine oljeutslippet noensinne da mer enn 200 millioner liter giftig petroleum ble igjen til å virvle gjennom bukten.

En BP-oljerigg kalt Deepwater Horizon eksploderte og ville bli det dypeste oljeutslipp noensinne. Bildekreditt “Ideum – ideer + media / Flickr

Det var også det dypeste oljeutslipp noensinne, mye av det stammer fra et brønnhode som ligger nesten en kilometer nede, på havbunnen. I dagene etter eksplosjonen bekymret Joye seg for at store mengder olje og gass ble sittende fanget på dybden og bølget innenfor havstrømmer. Og hun visste at å finne denne skyen ville være avgjørende for den eventuelle oppryddingen. Så hun oppfordret teamet sitt til å omorganisere kommende skipstid, ment for mer rutinemessig prøveinnsamling i bukta, for å spore opp fjæren – ikke en lett dreiepunkt for oseanografer som pleide å planlegge forskningskryss mange år i forveien. “Fly-by-the-seat-of-your-buksene havvitenskap er bare ikke noe som gjøres,” sier Joye.

Teamet hennes hadde rett i å bytte tak. I løpet av de neste ukene ble de første til å finne en massiv elv av forurensende stoffer da den viklet seg mellom dyphavsknoller og teppestrømmer med benzen, toluen og andre kjente kreftfremkallende stoffer og nevrotoksiner som finnes i råolje og gass. Den slyngende undervannsplommen inneholdt mer enn halvparten av alt materialet som ble frigitt i løpet av 87-dagers utblåsning, usynlig for satellittbildet som undersøkte utslippet ovenfra. Hvis det bare hadde blitt vurdert med overflateflekker, ville “halvparten av oljen og all gassen vært uten regnskap,” sier Joye.

Det brygget av giftstoffer vil skade eller drepe hundretusenvis av dyr i årene som kommer, og lemleste leveren av sjøfugl, lungene til delfiner og, antas det, fiskens hud. Nå, mer enn et tiår senere, har mye av materialet gått i stykker, men noe vedvarer innenfor havsedimenter. Joye leder et konsortium av forskere som har fortsatt å overvåke disse miljøpåvirkningene, et av flere prosjekter hun driver med ut av laboratoriet sitt ved University of Georgia.

Mer bredt spesialiserer Joye seg i de unike metabolismen av marine bakterier som lever av olje og gass – et studieområde som har bidratt til å forme debatter om hvordan man best kan utnytte disse bakteriene for å rense utslipp. Hun er tiltrukket av disse mikroberne, sier hun, ikke bare for deres evne til å avhjelpe katastrofer, men også for deres rolle i å stabilisere klimaet ved å konsumere klimagasser. Hun ser nå på hvordan disse mikrobielle samfunnene og deres mange miljøtjenester kan skifte eller lide i en oppvarmende verden.

Giftstoffene skadet eller drepte hundretusenvis av dyr i årene som kommer, lemlestet lever av sjøfugl, lungene til delfiner og, antatt, fiskens hud. Bildekreditt: Wikipedia

Joye nærmer seg arbeidet sitt med en strenghet og karisma som ofte har landet henne i det offentlige rom, inkludert deltakelse i BBC-dokumentaren Blue Planet II, konsulentarbeid på en pedagogisk video spill, og samarbeid om en barnas tegneserie. Hun skårer ut mer tid enn det som er typisk for slik utdanning og oppsøkelse, fordi hun sier at hun ser på å nå unge mennesker og bidra til å inspirere neste generasjon havforskere som en slags forsikring for havets fremtid.

Hennes mikrobielle ekspertise og utforskninger strekker seg utover det marine området, inn i innsjøer, mangrover og elvemunninger – noe som gir henne et omfang av kunnskap som tiltrekker kollegaer til å jobbe sammen med henne, og har tjent henne en liste med nikker og priser i sin 30-årige karriere. . “Hun har gitt virkelig eksepsjonelle bidrag,” sier Beth Orcutt, en geomikrobiolog som studerte sammen med Joye som kandidatstudent for mer enn et tiår siden, og som nå forsker på marine mikrober ved Bigelow Laboratory for Ocean Sciences i East Boothbay, Maine. Mens mange mikrobiologer orkestrerer karrieren rundt en enkelt organisme eller system, tillater Joyes bredere fokus henne å ta en mer avrundet tilnærming og lettere finne ut potensielle problemer eller skjevheter i sine funn, sier Orcutt. “Dette er grunnen til at jeg tror hun er så respektert i felten.”

Røtter av en havutforsker

Selv om hun har elsket havet siden barndommen, vokste ikke Joye opp og ville være havfotograf. Familien hennes dyrket soyabønner, bomull, tobakk og andre avlinger på en gård i South Carolina, og hun dro til University of North Carolina i Chapel Hill i 1983 med planer om å bli lege. Men hun tok et marinfagskurs på et innfall i løpet av junioråret og fant seg hekta og utmerket. Professoren på det kurset skrev et brev til henne og oppfordret henne til å vurdere studentereksamen, og hun tok dette forslaget til seg. “Han tente en ild i fantasien min, og jeg var i stand til å fokusere all min intellektuelle energi og nysgjerrighet på å stille spørsmål om havene,” sier hun.

Oseanografen Samantha Joye og teamet hennes fant en slyngende undervannsdrøm som inneholdt mer enn halvparten av alt materialet som ble frigitt i løpet av 87-dagers utblåsningen, usynlig for satellittbildet som undersøkte utslippet ovenfra. Bildekreditt “SkyTruth / Flickr

Hun fortsatte med å ta en mastergrad og doktorgrad i marinevitenskap fra North Carolina og fikk deretter en postdoktorstilling ved San Francisco State University i 1993, hvor hun studerte samfunn av marine mikrober kalt metanotrofer – “metaneter” som hjelper til med å stabilisere jordens klima ved å konsumere. den kraftige klimagassen. Det året deltok hun på en økt på en konferanse om lignende mikrober som lever i dypvannet; da hun henvendte seg til en av foredragsholderne med spørsmål, ble resultatet – til Joyes overraskelse – en invitasjon til å bli med på et kommende forskningscruise til Mexicogolfen. 1994-turen førte henne ned til havbunnen for første gang og ble katalysatoren for mye av arbeidet hennes deretter.

Siden den gang har Joye ledet eller deltatt i godt over 100 turer til havbunnen, mange i Mexicogolfen; hun tilskriver sin nål-i-en-høystakke flaks med å finne nedsenket olje og gass fra Dypt vann søl til de mange timene hun tilbrakte cruising der. Når hun navigerer i kløftene og vulkanene i det terrenget, tar hun bilder av bilder og videoopptak, og bruker robotarme og kurver for å samle prøver av vann, stein og mikrobielle matter som hun bringer tilbake til laboratoriet for analyse.

Hun fyller notatbøker med tanker når hun kommer ned, og formulerer ofte nye forskningsspørsmål i øyeblikket. “Det er denne utbruddet av kreativitet og bevissthet som jeg aldri har fått noen annen måte jeg får når jeg er i en ubåt,” sier hun. Hvis det ikke var for hennes tre ungdomsbarn, legger hun til at hun vil synke til bunnen av havet hver dag.

Når hun er der nede, navigerer hun ofte til strukturer som kalles hydrokarbon, der olje og gass naturlig spytter ut fra sprekker i havbunnen og støtter en uventet frodig oase av blåskjellbed, gigantiske seks fot lange ormer og unike bakteriesamfunn med en sterk appetitt for olje og gass. Gjennom årene har hun utforsket hvordan disse mikrobielle samfunnene deler og konkurrerer om ressurser, og har blitt overrasket over å finne ut hvor ofte avfallet fra en organisme fungerer som en matkilde for en annen, slik at forskjellige arter eksisterer sammen i deres avsidesliggende dyphav. miljøer.

Hennes intime kunnskap om disse mikrober og miljøer, som hun beskriver i en artikkel i Årlig gjennomgang av jord- og planetvitenskap, hjalp henne med å kritisk vurdere den kontroversielle bruken av kjemiske dispergeringsmidler for å rydde opp i Deepwater Horizon utslipp i årene etter katastrofen. Hun lurte på om anvendelsen av disse vaskemiddellignende kjemikaliene – som bryter olje i små dråper som er lettere for mikrober å konsumere – kan tiltrekke bakterier som er mer tilbøyelige til å feire på dispergeringsmidlet enn oljen, og potensielt til og med skyve bort det oljesentriske mikrober. Hvis dette var tilfelle, ville mer olje forbli i havet enn om det ikke ble påført noe dispergeringsmiddel i det hele tatt.

For Deepwater Horizon katastrofe, denne betraktningen var ikke triviell: En enestående 7 millioner liter dispergeringsmiddel havnet i Mexicogolfen etter utslippet, opprinnelig i en ineffektiv applikasjon av brannslanger, sier Joye. Hun og kollegaer har siden gjennomført laboratoriestudier som har vist at dispergeringsmidlet faktisk kan redusere nedbrytning av olje ved å fremme veksten av dispergeringsspisende mikrober og undertrykke de oljespisende. Hun sier at det fremdeles er uklart om, når og hvordan det er best å bruke dispergeringsmiddel, men hun oppfordrer det marine vitenskapelige samfunnet til å vurdere disse nyansene i fremtidige utslippsvurderinger.

“Hennes arbeid med det har vært toppmoderne,” sier Claire Paris-Limouzy, en oceanograf ved University of Miami, som har jobbet med Joye for å vurdere utholdenheten av olje – oppløst og vanskelig å spore – i bukta til i dag. Etter hvert som leting etter dypvannsolje fortsetter å utvide seg rundt hele verden og vedvarer risikoen for mer dypvannsutslipp, sier Paris-Limouzy, at det er viktig å forstå hvordan disse utslippene kommer under vann og hvordan man best kan rydde opp.

Slikt arbeid kommer ikke uten utfordringer. Samle prøver midt i oljeglasset i ukene etter Deepwater Horizon kreves å ta farlige drakter i hele kroppen i 105 ° F vær og inhalere benzen og andre skadelige gasser på et skip hvis luftfiltrering regelmessig ikke fungerer på grunn av olje som tetter vanninntaket. “Det var ganske forferdelige forhold å jobbe i,” sier Joye.

Men nå, et tiår senere, har denne innsatsen lagt et viktig grunnlag for å forstå hvordan marine mikrobielle samfunn bidrar til å holde havet sunt. Joye undersøker for tiden om stressfaktorer som den økte vanntemperaturen og surheten forbundet med klimaendringene forandrer disse økosystemenes samarbeidende natur og gjør dem mer konkurransedyktige, og favoriserer en organisme fremfor en annen – og hvordan ubalanser hun finner kan i sin tur påvirke andre hav systemer.

Og hun fortsetter å intensivere sitt oppsøkende med ungdom, og etablerte nylig en havoppdagelsesleir for ungdomsskoleelever i Georgia. Hun planlegger å følge bobilene sine i årene som kommer, i håp om å støtte noen til å forfølge livslang karriere innen havvitenskap.

“Å få disse barna engasjert og skyte opp lidenskapene sine nå er noe jeg synes er veldig viktig,” sier hun. “Det er viktig for alles fremtid.”