과학은 무엇을 말합니까? 고의적인 딜비트 유출에서 얻은 교훈

과학은 무엇을 말합니까? 현재 오대호 기고가인 Sharon Oosthoek이 사랑하는 오대호와 그 유역의 파도 아래와 위에서 무슨 일이 일어나고 있는지에 대해 과학이 우리에게 말해 줄 수 있는 것을 탐구하는 월간 칼럼입니다.

2010년 7월 26일, 미시간 주 마샬의 Talmadge Creek에 거주하는 사람들은 날카롭고 역겨운 냄새에 잠에서 깨어났습니다. 개울로 코를 따라간 사람들은 환경적 공포를 목격했습니다.

물은 검고 반짝거리며 흘러 거북이와 물새를 냄새나는 끈적끈적한 물로 코팅하고 강둑을 따라 있는 풀과 관목을 녹색에서 기름진 검은색으로 변화시켰습니다.

사람들은 연기를 들이마시면서 눈에 눈물이 흐르고 목이 따끔거렸으며 일부 사람들은 두통이 생기고 속이 메스꺼워졌습니다. 그들이 곧 발견한 바에 따르면, 딜비트는 전날 밤부터 인근 송유관의 파열로 인해 유출되고 있었습니다.

오대호 주민들은 이제 그날 밤 무슨 일이 일어났는지 너무나 잘 알고 있습니다. 파이프라인을 소유하고 있는 캘거리 소재 Enbridge Inc.는 문제가 있다는 것을 즉시 깨닫지 못했습니다. 엔지니어들이 파이프라인 밸브를 닫았을 때 약 320만 리터(843,000갤런)가 Talmadge Creek으로 누출되었고 그곳에서 인근 Kalamazoo River로 누출되었습니다.

기름은 미시간 호수까지는 도달하지 못했지만 약 65킬로미터(40마일)의 수로를 오염시켜 미국 역사상 가장 큰 내륙 기름 유출 사고 중 하나가 되었습니다.

당연히 청소 노력이 우선시되었으며 요청되지 않은 실제 실험에 대한 연구가 시작되기까지는 어느 정도 시간이 걸렸습니다. 그것은 딜비트가 처음 몇 일과 몇 주 동안 어떻게 행동했는지가 미스터리라는 것을 의미했습니다.

다음 10년 정도 동안 담수 생태계에서 딜빗이 어떻게 반응하는지에 대한 논쟁이 벌어졌습니다. 강과 호수 모두에 가라앉나요? 분해되는 데 얼마나 걸리나요? 그리고 이러한 분해 생성물은 딜비트보다 독성이 더 많거나 적습니까?

오대호 지역을 가로지르는 파이프라인과 딜빗이 담수 시스템과 해양 시스템에서 매우 다르게 행동한다는 사실을 고려하면 더 이상 의문의 여지가 없습니다. 담수에서 더 많은 유출이 발생한다는 사실에도 불구하고 대부분의 연구는 박테리아가 해저의 자연적인 기름 분출구에서 새어 나오는 기름을 먹고 분해하기 위해 진화한 해양 유출에 초점을 맞추고 있습니다.

2018년에 과학자 그룹이 온타리오 북서부의 실험 호수 지역(ELA)에 있는 담수호에 의도적으로 딜비트를 부었고 이제 그들의 발견이 앞으로의 청소 노력에 도움이 되기를 바라는 결과가 나오기 시작했습니다.

물론 딜비트는 평범한 기름이 아닙니다. 천연 역청은 초중질 원유의 일종이며 경질유처럼 흐르지 않습니다. 땅콩버터처럼 흐르기 때문에 전혀 흐르지 않습니다.

파이프라인을 통해 운송할 수 있도록 오일을 더 질게 만드는 용매(경량 탄화수소)로 희석해야 합니다. 희석된 역청의 점성이 덜한 혼합물을 줄여서 딜비트(dilbit)라고 합니다.

과학자들이 딜비트를 유출한 ELA 현장은 58개의 작은 호수와 유역으로 구성되어 있으며 과학 연구를 위해 따로 보관되어 있습니다. 지속 가능한 개발을 위한 국제 연구소(International Institute for Sustainable Development)가 운영하는 이 연구 시설은 인간이 전체 수생 생태계에 미치는 영향을 평가하는 데 전념하는 세계 유일의 연구 시설입니다.

그 호수 중 하나에서 오타와 대학의 환경 독성학자 Jules Blais와 그의 팀은 호수 바닥에 고정된 플라스틱 커튼에 부착된 직경 30피트의 떠다니는 고리인 일련의 림노코럴을 설치했습니다. 즉, 그들은 거대한 시험관 무리를 만든 것입니다.

그런 다음 연구자들은 미국과 캐나다에서 실제 유출을 모방하기 위해 7가지 다른 양의 딜빗을 시험관에 부었습니다. 가장 높은 복용량은 칼라마주(Kalamazoo)에서 볼 수 있는 기름과 물의 비율을 반영했습니다.

칼라마주의 유출 사고는 결국 강에서 딜빗이 가라앉는 것으로 판명되었지만, 호수에서도 같은 일이 일어날 것인지에 대한 의문은 남아 있었습니다. 딜비트는 물살에 휘저어진 부유 퇴적물과 섞일수록 밀도가 높아지기 때문에 강물에 가라앉는다는 통념이 있다. 그러나 호수 물은 일반적으로 덜 격동적이고 퇴적물도 적기 때문에 일부 전문가들은 딜빗이 가라앉지 않을 것이라고 예상했습니다.