BP ディープウォーター・ホライズン号の惨事から 14 年が経ちましたが、私たちはまた大規模な原油流出事故をうまく処理できるでしょうか? ジョスリン・ティンパーリーが海洋浄化の最新科学を検証します。
2010年4月20日、メキシコ湾でBPが運営する沖合掘削リグで噴出による大爆発が発生し、11人が死亡しました。2日後、リグは崩壊しました。石油は海に漏れ始め、ほぼ3か月間流出し続けました。
ディープウォーター ホライズンの惨事は、過去 1 世紀で最も悲しまれた環境災害の 1 つです。流出がいかに甚大であったかは、理解しがたいものです。これは世界史上最大の海洋原油流出であり、推定 490 万バレルの原油(7 億 7,900 万リットル、オリンピック プール300 個分以上) が流出しました。最大100万羽の海鳥が即死し、人間の健康や社会経済への影響は今もなお感じられています。
BP、掘削リグ運営会社トランスオーシャン、および複数の政府機関は、直ちに被害を最小限に抑えようとした。BPの最高経営責任者は、同社は流出を食い止めるために「全力を尽くす決意だ」と述べた。オイルフェンスが展開され、油回収船が広がる油膜の端をかじり、海面から油を燃やすために火がつけられた。海面下深くにさまざまな装置が配備され、油を封じ込めたり回収したりしようとした。BPはまた、油井から油が噴出している海面と水深1.5km（0.9マイル）の両方に、大量の油分散剤を散布し始めた。
しかし、これらの対策で回収または分散できたのは流出した原油の約3分の1に過ぎないと考えられています。BP原油流出事故は、原油流出とその影響に関する膨大な研究を引き起こしました。しかし、14年経った今、再び原油流出事故が発生した場合、より良い対策が期待できるのでしょうか?
私はすぐにこれが環境的にも経済的にも破滅的になるだろうと分かりました – ジェフリー・ショート
石油流出の専門家で、現在は米国海洋大気庁（NOAA）を退職した科学者ジェフリー・ショート氏は、BP社の原油流出事故が発生した当時、海洋保護団体オセアナで働いていた。昼食時に同僚から原油流出事故の話を聞かされたとき、ショート氏は気分が悪くなった。
「私はすぐに、これが環境的にも経済的にも破滅的な結果をもたらし、何万人もの人々の生活を破壊し、今後数年間の私の職業生活を支配することになるだろうと悟りました」と彼は言う。「そのすべてが真実であることが証明されました。」
石油流出は、陸上からの流出（主に都市や車両から）と天然の石油浸出に次いで、海に流入する石油の3番目に多い発生源です。もちろん、流出の問題は、一度に海に流入する石油の量の多さです。つまり、石油流出、特に大規模な流出は「流出した石油の単位量あたりの危険性がはるかに高い」ということです、とショート氏は言います。
それ以来、ディープウォーター・ホライズンの流出量を上回る流出事故は起きていないが、NOAAは毎年150件以上の原油流出に対応している。先月だけでも、 フィリピンのマニラ湾でモンスーンによる雨と台風ガエミの直撃を受け、沈没した石油タンカー1隻と少なくとも他の2隻の沈没船から原油が噴き出した。イエメンのフーシ派の弾丸が命中した別の石油タンカーは、紅海で依然として危険な状態にある。しかし、基準が向上したため、今日ではタンカーからの原油流出件数は1970年代に比べてはるかに少なくなっている。
石油流出事故が発生した場合、最初のステップは「それが船舶であれ、パイプラインであれ、漏れている井戸であれ」その発生源を制御することだと、NOAAの対応・復旧局の緊急対応部門の地域監督者ダグ・ヘルトン氏は言う。「2番目の優先事項は海上での石油回収だ。」
最大の優先事項は、油が最も被害をもたらす海岸線に到達しないようにすることです。海岸線の清掃作業は、油の種類と汚染の深刻度に応じて、数日から数年かかる場合があります、とヘルトン氏は言います。
流出した油はすぐに海面に薄い層に広がる傾向がある。数日以内に、数センチメートルの厚さの層が 1 ミリメートル以下の膜となり、広い範囲に漂う斑点状に広がる。そのため、海面から油をすくい上げる努力は、時間が経つにつれて成果が減少する。「浮遊油は非常に急速に広がるため、海上でのツールが効果的な時間は限られており、数日間に限られています」とヘルトン氏は言う。
BP ディープ ホライズン流出事故の清掃には、数百台の油回収船が投入された。油回収船は、流出した油を水面からすくい上げる船で、通常は最初に油膜が広がらないように浮き桟橋で囲んだ後に行われる。油回収船の方法はさまざまで、たとえば掃除機のように油を吸い上げるものもあれば、油を引き寄せる「コンベア ベルト」や重力を利用して流出した油を貯留層に運ぶものもある。
しかし、当時は、油回収機が「芝刈り機が草を刈るように」油を回収できるという期待が大きすぎたことが判明した。回収できたのは、油の推定 3% に過ぎなかった。「海上では、油は油回収船が油を回収しようとするよりも速く拡散する可能性がある」とヘルトン氏は言う。「船首波が油を押しのけてしまうため、速度を上げるのは容易な選択肢ではない」
BP 社の災害の衛星写真は「多くのことを物語っている」とショート氏は言う。「海面から見ると、6 隻ほどの水上油回収船がかなり大きく、かなり効率的に見える。しかし、衛星から見ると、流出量にほとんど影響がないことがわかる」
実際、2020年に行われた30件の大規模な沖合原油流出事故の調査では、スキマーなどの機械的方法で回収された原油はわずか2～6%だった。ショート氏は、機械による回収はここ数十年で改善され、油を囲い込むためのオイルフェンスや海面から油を除去するためのシステムも改善されたと語る。しかし、改善されたとしても、機械による回収方法は大規模な流出事故にはあまり効果がない、と同氏は言う。
近年、レーザー処理されたコルクや葉をベースにした繊維からグラフェン、磁石、さらには髪の毛や毛皮に至るまで、流出した油を吸収するさまざまな方法を検討する研究や報告書が数多く発表されている。これらは主に、油を引き寄せる性質と水を嫌う性質を持つ素材に依存しており、さまざまな形の油を引き寄せるスポンジが特に一般的な解決策となっている。しかし、油に浸した素材の取り扱いが難しいため、これらの技術は通常、小規模な流出にしか役に立たない。
テキサス大学オースティン校の材料科学教授であるグイフア・ユー氏とそのチームが、研究室で研究している新素材が石油流出の除去に使えるかどうかを検討し始めたとき、これらの革新的な素材が実際にどのように使えるかについて焦点が当てられていないことに驚いたという。
彼によると、一つの大きな問題は、そのほとんどが非連続的にしか使用できず、同じ材料を再び使用するには油を除去する処理が必要になることだ。
ユー氏と彼のチームは、役に立つと思われる解決策にたどり着いた。2023年の論文では、彼の研究室は、現在の浄化速度の10倍の収集速度を持つプロトタイプを開発した。
研究室は、水から油を99% 分離できる独自の超親油性ゲルを製造し、メッシュ フィルターを覆うために使用しました。また、連続ローラー システムも設計しました。これは、船の前部に取り付けられる予定だと Yu 氏は言います。このベルト コンベアは、水面から油を拾い上げ、誘導加熱器の横まで転がします。誘導加熱器は油を加熱し、油を分離して中央の収集器に滴り落ちさせます。ローラーは解放され、再び水に転がり落ちる際に直接再利用されます。
「私たちの研究における最も重要な革新は、おそらくスループットの向上です」とユー氏は言う。「個人的には、これは非常にユニークで、従来のものとはまったく異なると感じました。」
この発明はこれまで、中国の湖で発生した小規模なエンジンオイル流出事故で、1メートル規模の試作品を使ってテストされただけだが、ユー氏は、これを拡大する可能性に関心を持つ業界と話し合いをしたと語る。総コストは妥当なものになるだろうと彼は考えている。しかし、現在の設計では、船首波によってオイルが船から押しのけられる問題は解決されていないと認め、オイルの回収と船首波のバランスをとる方法は「さらに調査する価値がある」と指摘している。
しかしショート氏は、除去に1日以上かかるような大規模な流出の場合、夜間（通常は作業が行えない時間帯）の油の移動により、海面上の油回収の有効性が必ず制限されるだろうと述べている。
「翌日、対応機器を効果的に配備する前に、まず油の位置を特定する必要があります」と彼は言います。「大規模な流出の場合、特に対応機器が限られている場合は、これらの課題により、回収可能な油の量が最初の流出量の10％未満に制限される可能性があります。」
それでも、原油の追跡にも改善がみられる。NOAAは現在、原油流出の発見と追跡にドローンや衛星を使用しており、地図作成や調整のためのツールも進歩している。ヘルトン氏によると、ディープウォーター・ホライズン原油流出事故以来、沈没船から原油を採取できる海中の有人および自律型ツールも開発されているという。
焼却は、海に浮遊する油を除去するもう 1 つの、より物議を醸す方法です。BPの原油流出の推定 5% が表面から焼却されました。
燃焼には、海面上の油を少なくとも 2 ～ 3 mm の厚さに濃縮する必要があります。これは、油流出としては比較的厚い層です。また、迅速な対応と、天候の幸運も必要です。1989 年にアラスカ州プリンス ウィリアム湾で発生したエクソン バルディーズ号の油流出事故では、嵐により油が広範囲に拡散し、燃えにくい薄い膜状になりました。
ショート氏によると、油をよりよく囲い込むために改良されたブームの設計により、燃焼の有効性は長年にわたって向上してきた。しかし、燃焼が成功すると、大気汚染という形で環境と人間の健康に独自の問題も生じる。
BP原油流出事故の清掃作業員に対する大気汚染の影響は、現在も調査が続けられている。2022年の主要な調査によると、流出事故の清掃作業員は、清掃作業に携わらなかった作業員に比べて、流出事故から1～3年後に喘息と診断されるか、喘息の症状を経験する可能性が60％高いことがわかった。
一部の環境の積極的な浄化は、石油よりも大きな害をもたらす可能性がある - ダグ・ヘルトン
大気汚染の原因は燃焼だけではない。油自体の蒸発も非常に有毒であり、油流出の影響を分散させるためのもうひとつの物議を醸す方法である分散剤も同様である。
ディープウォーター・ホライズンの原油流出事故の際、BP社は油処理剤コレクジットを水面と深海に約184万ガロン（837万リットル）散布した。これは原油流出事故で使用された油処理剤としては過去最大量である。
分散剤は、油を水面下に混ざる小さな液滴に分解することで作用し、油の分解を助け、油が最も被害を与える傾向がある表面から油を除去する（特に潜水する海鳥、浮上する海洋哺乳類、カメ、幼魚）。しかし、油流出後はすぐに分散剤を投入する必要がある。
BP 流出事故でこの量の分散剤が環境にどのような影響を与えるかは正確にはほとんどわかっていなかったが、油が海岸の生息地に到達するのを阻止してくれると期待されていた。しかし、使用された量が非常に多いため、ほとんど効果がなく、環境と人間に有害であると広く批判されている。Corexit を使用して分散されたのは油のわずか 8% だと考えられている。
ショート氏の見解では、原油流出に関する事前の知識は、ディープウォーター・ホライズン号の原油流出事故において、すでに乳化している油膜の一部に分散剤を塗布し続けることは最初の数日を過ぎて「時間の無駄」であったことを「事前にかなり確信できる」ことを意味している。「しかし、それは公衆に、自分たちが何かやっていることを示すことになる」
環境保護論者や科学者は、石油流出に対するこうした反応を「レスポンス・シアター」と呼んでいます。これは、流出の責任を負う企業が、必ずしも最善の策を講じるよりも、流出に対して何かしているように見せることに重点を置くことを指します。
しかし、一部の研究者は、分散剤は比較的効果的で、油を除去することでさらなる大気汚染を防ぐのに役立った可能性があると述べている。米国国立科学アカデミーの2019年の報告書では、分散剤は状況によっては油流出に対処するのに役立つ可能性があるが、研究の限界により、分散剤を使用しない場合と比較して人間の健康面が改善されるかどうかについて結論を出すのは難しいとされている。
それでも、直感に反するように聞こえるかもしれないが、何らかの介入が油流出を放置するよりも悪い選択肢になる場合がある。多くの場所で、海洋微生物は自然に環境に浸透する油を食べるように進化している。これらの同じ細菌や菌類も、比較的ゆっくりと、そして人によってその速さは異なるものの、油流出をむさぼり食うことができるが、分散剤などの化学物質の影響を受けると、このプロセスが妨げられる可能性がある。
バイオレメディエーション（油分解バクテリアの増殖を促すための栄養分の添加など）は、油流出事故で長い歴史をもって使用されてきた。しかし、科学者たちは、微生物群と化学分散剤の複雑な相互作用、またこれらが温度や日光などの環境要因とどのように相互作用するかについて、まだ理解し始めたばかりである。例えば、研究では、日光レベルがさまざまな微生物の油分解に異なる影響を与えることがわかっている。
2024年に発表された研究は、高度な微生物学技術を使用してこれらの相互作用を調べた初めての研究となった。これまでの研究のように微生物のDNAを調べるのではなく、科学者たちはフロリダ沖の海域における微生物のタンパク質発現を調べた。これは通常、医学や臨床科学でのみ使用される技術である。
こうした技術を使うと、DNAだけを見るよりもはるかに詳細な情報が得られる、と研究を率いたスコットランドのスターリング大学の環境分子微生物学准教授サビーネ・マタラナ・サーゲット氏は言う。同氏が例えば人間に対して同様の研究を行えば、食物の消化に関与する酵素を追跡することで、いつ昼食を食べたかがわかるだろう。
さらに似たもの:
彼女のチームは、コレクシットが油分解細菌の酸化ストレスに関与するタンパク質の発現を増大させることを発見した。「コレクシットを微生物群に導入すると、DNA 損傷や修復に関与するタンパク質がこれほど多く現れるのを見たことはありません」とマタラナ・サーゲット氏は言う。実験では、日光が強くなるとコレクシットと油の毒性も高まり、「ダブルピル効果」が生まれたと彼女は付け加えた。
研究チームは、石油が自然に浸出する他の場所で、微生物、気温、日光レベルが異なる場所で同様の実験を行う予定だ。マタラナ・サーゲット氏は、これらの場所のいずれかで再び石油流出が発生した場合、これらの調査結果から、その特定の場所で最大限の石油回収を行うために使用するコレクジットの最適レベルがわかる可能性があると話す。「近い将来、どこか別の場所で事故が発生した場合、私たちは『いいえ、その地域ではコレクジットを散布しないでください。散布量を減らしてください。あるいは、この濃度で十分です』と言えるようになることを期待しています。」
油流出事故後に懸念を引き起こした介入は分散剤だけではない。「長期にわたる調査の結果、一部の環境を積極的に浄化すると、油よりも大きな害を及ぼす可能性があることがわかりました」とヘルトン氏は言う。「たとえば、湿地や保護された潮間帯の生息地は、非常に慎重に扱われることが多いのです。」
例えば、1989年のエクソンバルディーズ号の原油流出事故後、アラスカ州プリンスウィリアム湾の生態学的に敏感な海岸線を洗浄するために使用された高圧の温水洗浄は、海岸を殺菌し、意図せず細菌や大型動物を殺してしまった。研究によると、温水で洗浄しなかった地域は、処理した地域よりも早く回復したという。
海鳥の清掃
油まみれの鳥は、石油流出による最も直接的で目に見える影響の一つであることが多く、生存率が1％未満になることもあることから 、ドイツの生物学者シルビア・ガウスなどの専門家は、安楽死の方がより人道的な選択肢であると主張している。
しかし、野生動物保護活動家らは、羽毛から油を取り除くというストレスの多い作業に着手する前に休息と水分補給を与えるなど、動物の飼育方法の改善が進むにつれて、こうした割合は改善しているかもしれないと述べている。カメや海洋哺乳類の洗浄に関するガイドラインも策定されている。
マタラナ・サーゲット氏は、もしディープウォーター・ホライズンのような流出事故が今日起こったら、反応は全く異なるだろうと語る。「何トンもの化学物質を環境に何が起きるか全く分からない状態で散布したらどうなるのか、大きな議論が交わされてきた。世界中どこを探しても、そんなことをする人はいないと思う」
結局のところ、流出は清掃が非常に難しいため、そもそも流出を防ぐことが最も重要です。「予防が最も効果的なアプローチになるでしょう」とショート氏は言います。「安全対策を継続して実施し、特に警戒を怠らないことです。」問題は、基準を維持するのに費用がかかることです、とショート氏は言います。流出が何年も起こらないと、基準は「緩み始める傾向があります」。
米国の沖合石油・ガス事業に関する規制には大きな変更が加えられ、そもそもの噴出防止策も進歩した。パイプラインの安全性向上のため、新たなパフォーマンス測定と執行メカニズムが導入された。しかし、より深い掘削、インフラの老朽化、新しいタイプの石油の輸送や北極などの異なるルートを通した輸送、海面上昇やより激しく頻繁な嵐などの気候への影響など、石油流出の新たな潜在的リスクもある。
BP が 2010 年 9 月に発表した報告書は、BP および他社を含む「複数の企業と作業チーム」の決定が流出事故の一因となったと結論付けている。BP がディープウォーター ホライズンで被った前例のない費用650億ドル (490 億ポンド) 以上は、企業が将来の災害を回避するために警戒を維持する動機となったとショート氏は言う。「これは通常の業務として簡単に帳消しにできる些細な運営費ではないということが、業界で非常に注目されていると思います。」
BP社はまた、 10年間の研究プログラムに5億ドル（3億8000万ポンド）を投入することを急いで発表した。この研究プログラムは、石油流出科学の進歩を活性化させたと評価されている。
しかし、リスクは軽減できるものの、石油が生産されている限り、「（流出事故を）なくすことはできない」とショート氏は付け加える。石油供給は今年、過去最高に達する見込みで、昨年の米国の石油生産量はどの国よりも多かった。石油への依存度が下がり始めるまで、残念ながら新たな石油流出事故のリスクはつきまとう。
https://www.bbc.com/future/article/20240905-have-we-improved-oil-spill-clean-ups-since-bp-deepwater-horizon
BPとエクソンモービルはともにこの記事に対するコメントを控えた。
