高耸的火焰照亮了黎明前的黑暗，给漂浮在“深水地平线”石油钻井平台残骸上方的“海洋干预三号”船投下阴影。直升机的嗡嗡声与船两侧的火光 roar 融为一体，克里斯·雷迪能感受到脸上的热浪。
2010年6月21日晚，雷迪和来自伍兹霍尔海洋研究所的同事们被紧急从他们的研究船“探索号”上调离，直接从已喷涌两个月的原油和天然气的麦孔多井采集样本。他们只有12个小时的时间去做一件前所未有的事情：使用机械臂将一个特制瓶子直接伸入高温碳氢化合物中。现在，一年后，他们的分析揭示了从井中喷出的物质究竟是什么，并进一步阐明了油污的去向。
事实证明，井中的某些化学物质在高压下的行为与在表面的行为不同。这解释了为什么有些化学物质会进入雷迪等人 去年夏天发现 的长达22英里的巨大油污羽状物，而另一些则不会。美国国家科学基金会化学海洋学项目主任唐·赖斯表示，这也解释了为什么一些关于漏油的科学论文似乎相互矛盾。
“我们现在对海洋漏油‘从下方’和‘从上方’的差异有了更深刻的理解。这项工作的意义远远超出墨西哥湾，”他在 一份声明 中说。
石油泄漏最令人困惑的问题之一是科学上的不确定性——关于有多少石油泄漏到墨西哥湾，以及它究竟是什么，这两者都将解释石油的去向。雷迪和同事们需要直接前往源头——位于地下5000英尺处的喷油井——来观察这些化合物，从而理解羽状物将发生什么。雷迪在一次采访中解释说，这种样本被称为“端元”。喷油井中的大部分是热气体，主要是甲烷，因此这项任务非常艰巨。
“如果你试图将传统的工具放入那个沸腾的大锅里，然后将其封闭并带到地表，那个瓶子就会爆炸。位于5000英尺处的微小甲烷气泡在大气压力下会变成一个巨大的甲烷气泡，”雷迪说。
研究团队转向伍兹霍尔地球化学家杰夫·西沃尔德，他开发了一种名为等压密封气体采样器（isobaric gas-tight sampler）的工具。它旨在从深海热液喷口收集流体。他们使用了一个石油行业的遥控潜水器（ROV）将IGT采样器直接放置在破裂的立管管道上方，并收集了此次漏油事件中唯一未稀释、未降解的样本。
根据本周发表在《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）上并由NSF资助的 研究报告 ，该团队发现气油比为每桶石油1600立方英尺气体。基于这一比例，并使用联邦政府估计的410万桶石油，雷迪等人估计有1.7 × 10¹¹克的甲烷、乙烷和丙烷泄漏到墨西哥湾。这大约是105吨。这可是很多甲烷。
但也许更令人感兴趣的是羽状物的成分，其中大部分是苯、甲苯、乙苯和总二甲苯，即BTEX。BTEX化合物仅占喷出原油的约2%，但几乎占 深海羽状物 的100%。它们在海平面以下3000英尺处似乎发生了“右转”，而其他碳氢化合物——如甲烷——则降解、被冲上岸、被细菌吞噬，或者在雷迪采集样本时遇到的火灾中被烧毁。
雷迪说，研究羽状物还需要一些技术上的巧妙。WHOI研究员理查德·卡米利制造了一种超灵敏质谱仪，可以立即识别微量的石油和其他化学化合物。该工具在去年夏天的初步羽状物研究中被使用，并帮助研究人员量化了羽状物和井口喷油口之间的差异。
“这表明其中一些化合物可能在较浅的深度更快地蒸发。石油由许多化合物组成，它们都有不同的化学和物理性质。这项工作突出了这一点。这些性质决定了哪些化学物质进入了羽状物，”雷迪说。
在地表，这一切都不同——BTEX化合物会迅速挥发并蒸发到大气中。
“然而，在‘深水地平线’漏油事件中，气体和石油在水体中停留了很长时间，没有机会释放挥发性物质到大气中，”研究人员在PNAS论文中写道。“因此，水溶性石油化合物溶解到水体中的程度远高于通常在表层漏油事件中所观察到的。”
好消息是，BTEX对海洋生物的毒性，直到达到比研究人员在墨西哥湾发现的水平高得多的浓度时才会显现。但根据美国国家科学基金会的说法，较低浓度的BTEX也可能导致神经损伤。BTEX的持久性是否会对海洋生物造成影响，仍有待观察。
与此同时，雷迪和他的同事们仍在收集墨西哥湾沿岸海滩的样本。他赞扬了美国国家科学基金会对持续的漏油研究项目提供的资助，这些项目在“深水地平线”危机中发挥了重要作用。
“只要能获得资助，我们将继续搜寻这种石油的残余物，”他说。“关于哪些化合物能抵抗自然降解，还有很多东西需要学习。这项研究为该领域提供了极大的启发。”
