Tilbake til søkeresultatene

PETROMAKS2-Stort program petroleum

Fate, behaviour and response to oil drifting into scattered ice and ice edge in the marginal ice zone (MIZ)

Alternativ tittel: Skjebne, oppførsel og respons til oljeutslipp som driver inn i spredt is eller iskant i den marginale issonen

Tildelt: kr 9,0 mill.

Fremtidige petroleumsaktiviteter i Arktiske farvann er forventet å foregå i områder som er fri for is mesteparten av året, men med mulighet for konflikt mellom et mulig oljeutslipp og drivende havis i vinterhalvåret. Olje som driver inn mot en iskant eller en marginal issone med spredte isforhold vil være forvitret når den treffer isen. Formålet med prosjektet har vært å fremskaffe ny kunnskap om oljers oppførsel og skjebne i kontakt med is etter at de har vært eksponert for vind og bølger over kortere eller lengre tid. Prosjektet ble utført i samarbeid med industripartnere, FoU-institusjoner i Canada og oljevernorganisasjoner i Norge og Canada. En litteraturgjennomgang av nyere FoU-prosjekter med fokus på oljeutslipp i Arktis begrunnet behovet for økt forståelse av skjebne og oppførsel til forvitrete oljer som driver inn mot en is-barriere. Prosjektet har også skaffet til veie ny dokumentasjon for bruk av operative beredskapsmetoder for forvitrede oljer som møter en is barriere eller som driver inn i spredte isforhold. Kunnskap hentet fra dette prosjektet anses som like viktig for oljeindustrien som for organisasjoner og myndigheter som er ansvarlige for oljevernberedskap og oljevernaksjoner, inkludert skipsfart. Omfattende laboratorieeksperimenter har blitt utført som inkluderer olje-is interaksjon i en ny bølge- renne, testing av beredskapskonsepter i benkskala og mesoskala med fokus på bruk av dispergeringsmidler og tilførsel av kunstig energi samt in-situ brenning (ISB) av forvitret olje under ulike isforhold. Eksperimenter i en ny bølgerenne som ble designet og bygget i løpet av prosjektperioden har bidratt til økt forståelse av fysiske prosesser som finner sted når forskjellige oljetyper med ulik forvitringsgrad treffer en is. To ulike is-regimer (fast-is og frazil-is) ble simulert for å studere filmtykkelser av forvitret olje mot en is-barriere og oljetransport under is, samt olje-is interaksjon i fast og frazil-is. Det ble bl.a. dokumentert hvordan ulike forvitrete oljer migrer både horisontalt og vertikalt i is. Videre ble oljetykkelser mot en is-barriere studert for å utvikle modellalgoritmer for å beregne tykkelser i OSCAR. Resultater er presentert på konferanse samt manuskript for publisering. I tillegg er adhesjonstesting av forvitrete oljer til sjøis og skimmermateriale blitt publisert i Marine Pollution Bulletin. Testing av dispergerbarhet og antennbarhet av forvitrede oljer har vist et potensial for disse responsmetodene, men tidsvinduet er avhengig av både oljetyper og deres forvitringsegenskaper. Tilsats av emulsjonsbryter for å øke tidsvindu for in-situ brenning har seg å være lovende for noen av de forvitrede oljene. Kunstig energi med høykapasitet vannflushing etter påføring av dispergeringsmiddel øker det operasjonelle vinduet for dispergering i arktiske områder ved lav naturlig turbulens ved tilstedeværelse av is. Resultater er presentert på konferanser og vil bli publisert som konferansemanuskript. Biologisk og mikrobiell nedbrytning av kjemisk dispergert forvitret olje i frazil-is (-2°C) og olje frosset inn i fast-is (-10°C) har blitt studert som en del av et doktorgradsstudium. Eksperimenter i frazil-is indikerer at oljen nedbrytes, men ved kaldere temperatur skjer det ingen tilsvarende degradering av oljen. Forsøkene inkluderte også identifisering av mikrober som involveres i biologisk nedbrytning av oljekomponenter. Ulike mikroorganismer ble anriket i forsøk med frazil-is sammenlignet med sjøvann alene. Resultater er presentert på konferanser og publiseres som en del av en doktorgradsavhandling. Modelling av olje og is i OSCAR har blitt forbedret i dette prosjektet, hvor et sett med casestudier med ulike modellversjoner ble utført for å demonstrere utvikling av olje-is interaksjoner fra dette og andre prosjekter. Resultater er blitt presentert på konferanse og i manuskripter som omhandler nedbrytningshastigheter av olje og tykkelser av olje mot en is-barriere. Arctic Oil Spill Response (AOSR) modul ble utviklet som en forskningsversjon for å gi anbefalinger for valg av responsmetoder for olje som drifter inn mot en is-barriere eller isfylte farvann ved ulike isdekningsgrad. Scenariobaserte anbefalinger av relevante beredskapsmetoder ved akutte oljeutslipp primært i nærvær av is ble utarbeidet i dette prosjektet og gitt i en vitenskapelig SINTEF rapport.

1) Prosjektet har gitt økt dokumentasjon av viktige fysiske prosesser når ulike forvitrete oljer møter is, både fast-is og sørpe-is. Dette har bidratt for videreutvikling av operative modellverktøy for simulering av scenarioer med ulike oljer som drifter inn mot isfylte farvann. 2) Effektivitetsstudier med dispergeringsmiddel og brenning av oljer ved ulike isforhold har gitt viktig input til utvikling av operative støtteverktøy i valg av tiltak for både beredskapsplanlegging og strategier under reelle oljevernaksjoner i is. 3) PhD-studiet har gitt viktig dokumentasjon på biologisk nedbrytning av dispergert olje i kontakt med is, som igjen vil være viktig kunnskap ved en vurdering av responstiltak (NEBA). 4) Prosjektet har gitt et viktig grunnlag for tilrettelegging av fremtidig feltforsøk med olje og is.5) Det er utviklet et internasjonalt samarbeid med F&U partnere i Canada med grunnlag for fremtidige prosjekter innenfor tiltak og effekter ved akutt oljeforurensning i isfylte farvann.

Today we don't have sufficient knowledge and understanding about the fate and behaviour of weathered oil getting in contact with the ice edge or scattered ice conditions. Different physical processes may take place: The oil may be contained on the sea surface at the ice edge, or be up-concentrated and pushed under the ice in high-energetic wave conditions. Depending on the oil type and the degree of weathering some oils may be adsorbed to the ice while others can be easily washed off the ice. The interaction of weathered oils with different ice types (e.g. frazil ice, slush ice, ice floes) is a topic that will be addressed in this project. This project we will generate knowledge about how different oil types at different weathering degrees, drifting from an open water release, will interact with the the ice edge or scattered ice in the marginal ice zone. Their fate and behaviour will be crucial for establishing a robust oil spill response technology. Combined with the biodegradation potential for such weathered oils this will be very important input to models used for simulating environmental risk and response effectiveness for such scenarios. Findings from this project along with results from previous and ongoing projects will be used for improvement of such operative model tools. The project will be performed in close cooperation with the oil industry and response organisations in Norway and Canada. Results from the project will be important contribution in developing reliable future oil spill contingency plans for exploration and production fields in the Barents Sea, and contribute with new knowledge as a foundation for robust oil spill response strategies.

Budsjettformål:

PETROMAKS2-Stort program petroleum