Konsekwencje globalnej eksploracji ropy naftowej dla ochrony dzikiej przyrody lądowej / Tutilo Mudumba,Benjamin Stimpson b,Sophia Jingo jest,Robert A. Montgomery

0
283

Pompa naftowa na odwiercie w Teksasie. By Flcelloguy, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2351321

Przegląd najważniejszych wydarzeń

  • Świat jest w dalszym ciągu w dużym stopniu uzależniony od paliw kopalnych.

  • Postęp technologiczny umożliwił eksplorację ropy naftowej na wrażliwych siedliskach na całym świecie.

  • Przegląd literatury ujawnił wpływ wydobycia ropy naftowej na dziką przyrodę lądową.

  • Wydobycie ropy naftowej wiąże się z szeregiem negatywnych skutków dla dzikich zwierząt.

  • Zapewnia ramy do podejmowania decyzji dotyczących przyszłych poszukiwań ropy naftowej.

Streszczenie

Globalna zależność od paliw kopalnych utrzymuje się w XXI wieku. Wraz ze zmniejszaniem się znanych złóż ropy naftowej, postęp technologiczny i alternatywne finansowanie ułatwiły eksplorację wielu wrażliwych siedlisk na całym świecie. Takie działania podważają globalne priorytety dotyczące ideałów produkcji energii w porównaniu z ideałami ochrony różnorodności biologicznej. Obecnie, na przykład, implikacje wydobycia ropy naftowej dla dzikiej przyrody lądowej są niejasne, co podważa zdolność do sprostania temu wyzwaniu. Zsyntetyzowaliśmy literaturę, aby określić ilościowo zakres udokumentowanych oddziaływań wydobycia ropy naftowej na dziką przyrodę lądową i zidentyfikować panujące luki w wiedzy. Nasz przegląd zwrócił 31 badań dokumentujących różne skutki wydobycia ropy naftowej, w fazach eksploracji, rozwoju, produkcji i porzucenia, na dziką przyrodę lądową. Badania te były najczęściej prowadzone w Ameryce Północnej i Południowej, miały tendencję do skupiania się na fazie rozwoju projektów wydobycia ropy naftowej i często koncentrowały się na oddziaływaniu na ssaki. Odkryliśmy, że na lądową przyrodę wydobycie ropy naftowej poprzez rozwój dróg, badania sejsmiczne, szczelinowanie hydrauliczne, instalację odwiertów naftowych, skażenie i inne zakłócenia wydobywcze ma ogólnie negatywny wpływ. Rozważyliśmy również implikacje tego przeglądu dla wydobycia ropy naftowej w Parku Narodowym Wodospadów Murchisona i szerszym obszarze ochrony Wodospadów Murchisona, regionie o dużej różnorodności biologicznej w Ugandzie. W niniejszym przeglądzie wykryliśmy istotną lukę w wiedzy dotyczącą sposobów, w jakie różne działania związane z wydobyciem ropy naftowej mogą zwiększać potencjał konfliktu między człowiekiem a dziką przyrodą. Przeglądy tego typu są niezbędne do ilościowego określenia wpływu wydobycia ropy naftowej na lądową przyrodę i mogą stanowić podstawę przyszłych decyzji dotyczących wydobycia zasobów naturalnych w ekologicznie wrażliwych siedliskach na całym świecie.

Słowa kluczowe: Różnorodność biologiczna, Ochrona, Olej, Wydobycie zasobów naturalnych, Zrównoważony rozwój, Dzikie zwierzęta.

1-s2.0-S266701002300032X-main

1. Wprowadzenie

Zużycie paliw kopalnych przez globalną populację ludzką wykazało ogromny wzrost w XX wieku (Longwell 2002). Pomimo znacznych wysiłków na rzecz dywersyfikacji źródeł energii ( Dresselhaus i Thomas, 2001 ), świat nadal jest silnie zależny od paliw kopalnych, przy czym <15% zapotrzebowania na energię jest obecnie zaspokajane przez alternatywne, odnawialne źródła energii ( Dale, 2007 ; Liu i in., 2007 ; Lund, 2007 ; Arbuthnott i Dolter, 2013 ). Na przykład ropa naftowa pozostaje najbardziej pożądanym źródłem energii i przewiduje się, że tak pozostanie w przewidywalnej przyszłości ( Krichene, 2006 ). Przy obecnym tempie zużycia znane rezerwy ropy naftowej mogą zostać wyczerpane w ciągu najbliższych kilku dekad ( Shafiee i Topal, 2009 ; Mirchi i in., 2012 ; Hook i Tang, 2013 ). Biorąc pod uwagę to uzależnienie od ropy naftowej, wyczerpywanie się rezerw stanowi poważne i zbliżające się zagrożenie dla światowego systemu energetycznego, szczególnie w świetle prognozowanego wzrostu populacji ludzkiej (patrz Kerr, 1998 ). W związku z tym nasiliły się wysiłki mające na celu zlokalizowanie nowych złóż ropy naftowej na całym świecie ( Finer i in., 2008 ; Nyambuu i Semmler, 2014 ; Abas i in., 2015 ).
Połączony rozwój wydajnych i niedrogich technologii wydobycia ropy naftowej oraz praktyk udzielania pożyczek finansowych (np. partnerstwa publiczno-prywatne; Nielson, 1989 ; Chen i in., 2000 ) sprawił, że znane wcześniej, ale trudno dostępne złoża stały się ekonomicznie opłacalne ( Tang i in., 2012 ; Frassy i in., 2015 ). Na przykład chińska Inicjatywa Pasa i Szlaku to rozległy projekt rozwoju infrastruktury obejmujący około 70 krajów na całym świecie, który między innymi ułatwia bardziej wydajny transport zasobów naturalnych, takich jak ropa naftowa ( Laurance i Arrea, 2017 ). Ze względu na swoje oddalenie, dawniej trudno dostępne złoża ropy naftowej mają tendencję do stosunkowo wyższego poziomu bioróżnorodności i, co za tym idzie, większej podatności na zaburzenia antropogeniczne ( Dou i in., 2004b ; Sovacool, 2007 ; Ramirez i Mosley, 2015 ). W związku z tym przyszłe wydobycie ropy naftowej stwarza szereg zagrożeń dla środowiska i bioróżnorodności.
Proces wydobywania ropy naftowej jest z natury złożony i czasochłonny. Faza eksploracji, w której potencjalne nowe źródła ropy naftowej są badane geologicznie i oceniane, może trwać od pięciu do 15 lat ( Tsui, 2011 ). Na miejscu w tej fazie przeprowadzane są badania sejsmiczne i wiercone są odwierty poszukiwawcze, a drogi i inna infrastruktura budowane są w razie potrzeby ( Kityo, 2011 ; Abas i in., 2015 ). Niekonwencjonalne projekty naftowe, takie jak piaski roponośne lub złoża ropy łupkowej, mogą wymagać dłuższych faz eksploracji ze względu na szczególne trudności związane z wydobywaniem tego rodzaju ropy ( Chilingarian, 1978 ). Po podpisaniu kontraktów i pozwoleń rządowych projekt może przejść do fazy rozwoju, w której ograniczony aparat wydobywczy, miejsca obróbki i inna infrastruktura są rozbudowywane w celu przygotowania do produkcji komercyjnej. Może to potrwać od czterech do 10 lat ( Polus i Tycholiz, 2016 ). Po zakończeniu wydobycia ropy naftowej rozpoczyna się faza ekstrakcji, w której produkuje się baryłki ropy naftowej tak długo, jak długo złoże pozostaje komercyjnie opłacalne. W fazie ekstrakcji rozwijana jest również infrastruktura do przechowywania i transportu odzyskanej ropy naftowej na pojazdach, statkach i rurociągach. Następnie, gdy w formacji zabraknie ropy lub kontynuowanie wydobycia nie będzie już opłacalne, projekt wchodzi w fazę porzucenia, w której firmy wycofują miejsca wydobycia zgodnie z lokalnymi przepisami ( Barclay i in., 2001 ). W zależności od siły przepisów i wszelkich wymagań dotyczących monitorowania środowiska, faza ta może trwać dziesięciolecia ( Darko, 2014 ).
Być może z powodu tej złożoności, skali czasowej i prostego faktu pracy z materiałami niebezpiecznymi, proces wydobywania ropy jest podatny na nieszczęścia ( Gill i in., 2012 ; Lee i Jeong-Hwan, 2014 ; Weszkalnys, 2014 ). Na przykład wyciek ropy z Deepwater Horizon spowodował wyciek ponad trzech milionów baryłek ropy naftowej do Zatoki Meksykańskiej w 2010 roku ( Ladd, 2012 ; Cope i in., 2013 ). Wyciek ten skrzywdził i zabił niezliczoną liczbę zwierząt, zniszczył źródła utrzymania osób zależnych od Zatoki i nadal wpływał na ekosystem i zdrowie ludzi przez wiele lat ( Drescher i in., 2014 ; Cherry i in., 2015 ). Podobnie wyciek ropy z tankowca Exxon Valdez w 1989 r. w Prince William Sound na Alasce pokazał, co może pójść nie tak podczas transportu ropy przez wrażliwe siedliska ( Peterson i in., 2003 ; Atlas i Hazen, 2011 ). Tankowiec osiadł na mieliźnie na rafie Bligh i wyciekło 42 miliony litrów ropy naftowej, pokrywając około 750 km linii brzegowej na Alasce ( Garrott i in., 1993 ; Paine i in., 1996 ; Peterson i in., 2003 ). Setki fok pospolitych ( Phoca vitulina ), tysiące wydr morskich ( Enhydra lutris ), około 250 000 ptaków morskich i nieoszacowana liczba bezkręgowców morskich zginęła w wyniku utonięcia, uduszenia, hipotermii i zatrucia ( Garrott i in., 1993 ; Paine i in., 1996 ; Peterson i in., 2003 ). Te wypadki pokazują, że chociaż wydobycie ropy naftowej może rozwiązać kryzys energetyczny, jest to poważny problem dla zachowania różnorodności biologicznej ( Cleveland i Kaufmann, 2003 ; Osti i in., 2011 ; Butt i in., 2013 ; Ruoppolo i in., 2013).
Obecne tempo utraty różnorodności biologicznej pokazuje, że świat znajduje się w trakcie szóstego masowego wymierania i pierwszego zasadniczo przyspieszonego przez działania człowieka ( Wake i Vredenburg, 2008 ; Barnosky i in., 2011 ; Pievani, 2014 ; Casetta i in., 2015 ; Newbold i in., 2016 ). W obliczu globalnych kryzysów energetycznych prowadzących do eksploracji ropy naftowej na wrażliwych siedliskach, istnieje potrzeba zrozumienia potencjalnych skutków tych działań dla różnorodności biologicznej. Chociaż skutki te zostały zbadane w ekosystemach morskich, brak zrozumienia tych skutków dla dzikiej przyrody lądowej obecnie utrudnia wysiłki na rzecz kierowania podejmowaniem decyzji ( Butt i in., 2013 ). Aby określić ilościowo panujące luki w wiedzy, przeprowadziliśmy przegląd oceniający skutki wydobycia ropy naftowej na dziką przyrodę lądową na całym świecie. Udokumentowaliśmy te skutki w czterech fazach wydobycia ropy naftowej, w tym eksploracji, rozwoju, produkcji i porzucenia. Omawiamy luki w wiedzy, które stały się widoczne w tych fazach oraz wśród gatunków i miejsc, w których obecnie odbywa się wydobycie ropy naftowej. Omawiamy implikacje naszych wyników dla decyzji, które ostatecznie zostaną podjęte w celu wydobycia ropy naftowej w regionach o bogatej bioróżnorodności w kontekście Parku Narodowego Wodospadów Murchisona (znajdującego się na 1,9289° N, 31,6644° E) i otaczającego go obszaru chronionego (MFCA) w Ugandzie, gdzie trwa aktywne wydobycie ropy naftowej. To badanie jest pierwszym tego rodzaju, które łączy przegląd wpływu eksploracji ropy naftowej na dziką przyrodę lądową z systemem ekologicznym, w którym obecnie odbywa się wydobycie ropy naftowej.

2. Materiał i metody

2.1 Przegląd literatury

Przeprowadziliśmy przegląd literatury (zakończony w czerwcu 2019 r.), aby zidentyfikować badania oceniające wpływ wydobycia ropy naftowej na dziką przyrodę na całym świecie. Postanowiliśmy wykluczyć oceny oddziaływania na środowisko (EIA), które są powszechnym warunkiem wstępnym wydobycia ropy naftowej, ponieważ EIA nie są recenzowane przez ekspertów ani szeroko dostępne dla nauki i społeczeństwa, zatem ich uogólnialność jest ograniczona. Co więcej, można wątpić w ich rygor, ponieważ sama kontrola publiczna, na podstawie której oceniane są EIA, okazała się niewystarczająca i niewiarygodna w dokumentowaniu wpływu wydobycia ropy naftowej w porównaniu z naukową recenzją ekspercką ( Cashmore, 2004 ; Naser, 2015 ; Nzeadibe i in., 2015 ; Loomis i Dziedzic, 2018 ).
Aby zapewnić szeroki zasięg recenzowanej literatury, przeprowadziliśmy ten przegląd w bibliograficznych bazach tematycznych indeksujących nauki ogólne, badania nad dziką przyrodą, inżynierię i geologię. Realizując to wyszukiwanie, użyliśmy Web of Science Core Collection, Wildlife and Ecology Studies Worldwide (WESW) i Engineering Village, które obejmowały zarówno bazy danych GEOBASE, jak i Compendex. W każdej bazie danych użyliśmy identycznych terminów wyszukiwania ( wydobycie ropy naftowej I dzika przyroda ), aby zachować spójne wyniki. Przeszukiwanie w Web of Science i WESW przeprowadzono jako podstawowe wyszukiwanie pola tematu . Przeszukanie przeprowadziliśmy w Engineering Village we wszystkich polach . Porównaliśmy wyniki różnych wyszukiwań literatury i wyeliminowaliśmy zduplikowane odniesienia pobrane z więcej niż jednej wyszukiwarki. Następnie przeczytaliśmy każde badanie i wyeliminowaliśmy z rozważań te, których cele były niezgodne z naszą analizą (tj. nie obejmowały bezpośrednio oceny wpływu wydobycia ropy naftowej na dziką przyrodę). Po wykonaniu tego kroku zapoznaliśmy się ze wszystkimi wynikami badań i skategoryzowaliśmy udokumentowane skutki dla dzikiej przyrody lądowej na czterech etapach wydobycia ropy naftowej, w tym eksploracji, rozwoju, produkcji i porzucenia ( Davidsen i in., 1990 ).

3. Wyniki

Nasz przegląd literatury odnosi się do 106 recenzowanych badań na temat wydobycia ropy naftowej i dzikiej przyrody lądowej, z których 29% ( n  = 31) było zgodnych z celami naszej analizy. Kilka badań oceniało wpływ dzikiej przyrody lądowej na więcej niż jedną fazę wydobycia ropy naftowej. Ponad połowa tych badań (61%, n  = 19 z 31) udokumentowała wpływ fazy rozwoju ropy naftowej na dziką przyrodę lądową, 10 badań (32%) obejmowało fazę produkcji, podczas gdy osiem badań (26%) dotyczyło fazy wydobycia, a jedno (3%) obejmowało fazę porzucania ( Rys. 1 ). Nie było jednak żadnych badań, które jednocześnie raportowałyby wpływ dzikiej przyrody lądowej na wszystkie cztery fazy wydobycia ropy naftowej. Badania te oceniały wpływ na gatunki płazów, ptaków i ssaków i były w dużej mierze skoncentrowane w Ameryce Północnej i Południowej ( Rys. 2 ).
Rys. 1

  1. Pobierz: Pobierz obraz w wysokiej rozdzielczości (199 KB)
  2. Pobierz: Pobierz obraz w pełnym rozmiarze
Rys. 1. Czasowy wzrost liczby recenzowanych badań opublikowanych w latach 1970–2019, dokumentujących wpływ wydobycia ropy naftowej na fazę eksploracji, rozwoju, produkcji i porzucania działalności na dziką przyrodę lądową.
Rys. 2

  1. Pobierz: Pobierz obraz w wysokiej rozdzielczości (534 KB)
  2. Pobierz: Pobierz obraz w pełnym rozmiarze
Rys. 2. Zasięg przestrzenny obszarów badawczych uwzględnionych w recenzowanych badaniach, opublikowanych w latach 1970–2019, dokumentujących wpływ wydobycia ropy naftowej na fazę eksploracji, rozwoju, produkcji i porzucania na dziką przyrodę lądową.
Wśród tej literatury wykryliśmy siedem procesów wydobycia ropy naftowej, które, jak wykazano, mają wpływ na dziką przyrodę lądową, w tym rozwój dróg, badania sejsmiczne, szczelinowanie hydrauliczne, zaburzenia wydobycia, rozwój infrastruktury, zakładanie odwiertów naftowych i zanieczyszczenie. We wszystkich czterech fazach wydobycia ropy naftowej rozwój dróg był najczęściej badaną kategorią występującą w 42% ( n  = 13 z 31) wszystkich badań. Rozwój infrastruktury był kolejną najczęściej badaną kategorią (23%, n  = 7 z 31), a następnie badania sejsmiczne i zaburzenia wydobycia (16%, n  = 5 z 31 każda). Zakładanie odwiertów naftowych i zanieczyszczenie były kategoriami w trzech badaniach (po 10%), a szczelinowanie hydrauliczne oceniono w dwóch badaniach.
Zdecydowana większość skutków wydobycia ropy naftowej na dziką przyrodę lądową była negatywna i obejmowała zmiany w zachowaniu, występowaniu, przemieszczaniu się i liczebności populacji, między innymi (tabele 1–3). Skutki te obserwowano w fazach eksploracji ( tabela 1 ), rozwoju ( tabela 2 ) i produkcji ( tabela 3 ). Istniało tylko jedno badanie, które oceniało skutki dla dzikiej przyrody lądowej w fazie porzucania i wykryło pozytywny wpływ na sukcesywny odrost pierwotnej produktywności w siedlisku wcześniej zakłóconym przez rozwój ropy naftowej i wyższe zagęszczenie roślinożerców (patrz Fuda i in., 2018). Wśród tej literatury było tylko jedno inne badanie, które wykryło pozytywny wpływ. Był to pośredni wpływ wyższych wskaźników sukcesu gniazdowania u kuraków preriowych ( Tympanuchus phasianellus ) gniazdujących bliżej podkładek ropnych, których drapieżniki unikały z powodu zakłóceń ze strony człowieka ( Burr i in., 2017 ; tabela 3 ). Większość (3/5) badań, w których nie stwierdzono wykrywalnego wpływu wydobycia ropy na dziką przyrodę lądową, była częściowo sponsorowana przez duże firmy naftowe. Badania Cronin et al. (2000) i Cronin et al. (1998) były częściowo sponsorowane przez BP Alaska, a Johnson et al. (2019) były częściowo sponsorowane przez ConocoPhillips .
Tabela 1. Recenzowane badania opublikowane w latach 1970–2019, dokumentujące wpływ wydobycia ropy naftowej na etapie eksploracji na dziką przyrodę lądową .
Aktywność oleju Główny efekt Nazwa pospolita Gatunek Odniesienie
Rozwój dróg Odkryto spadek populacji guanako spowodowany rozbudową dróg i wzmożonym kłusownictwem. Guanako Lama guanicoe Radovani i in., 2015
Badania sejsmiczne Stwierdzono pośredni negatywny wpływ na użytkowanie krajobrazu przez niedźwiedzie grizzly, związany z liniami wykopów sejsmicznych, które zwiększały odległość między odpowiednimi kępami roślinności. Niedźwiedź grizzly Niedźwiedź polarny Linke i in., 2005
Badania sejsmiczne Nie stwierdzono wpływu badań sejsmicznych na aktywność i liczebność populacji ocelotów. Ocelot L. pardalis Kolowski i Alonso, 2010
Badania sejsmiczne Wykryto unikanie przez afrykańskie słonie obszarów badań sejsmicznych w kilku skalach przestrzennych. Słoń afrykański Loxondata afrykańska Rabanal i in., 2010
Badania sejsmiczne Wykryto unikanie przez szympansy obszarów badań sejsmicznych na małą i średnią skalę. Szympans Pan troglodyta Rabanal i in., 2010
Badania sejsmiczne Odkryto, że czarne niedźwiedzie wolą przekraczać zalesione krajobrazy, korzystając z linii sejsmicznych. Może to ułatwiać lokalizację kopytnych ofiar, co prowadzi do zmniejszenia liczebności populacji ofiar. Czarny niedźwiedź Ursus amerykański Tigner i in., 2014
Szczelinowanie hydrauliczne Największe zagęszczenie wydr odnotowano w rejonie, w którym wystąpiło najmniejsze zaburzenie spowodowane szczelinowaniem hydraulicznym. Wydra rzeczna L. canadensis Godwin i in., 2015
Zakłócenie ekstrakcji Doszło do wysiedlenia dzikich zwierząt z odpowiednich siedlisk, wyeliminowania kluczowych, unikalnych siedlisk, utrudnienia swobodnego przemieszczania się dzikich zwierząt, bezpośredniego nękania dzikich zwierząt, przyciągania drapieżników i padlinożerców do obszarów marnowania żywności oraz lokalnego zanieczyszczenia systemów biologicznych. Liczne gatunki dużych ssaków Klein, 1984
Tabela 2. Recenzowane badania opublikowane w latach 1970–2019, dokumentujące wpływ wydobycia ropy naftowej na dziką przyrodę na różnych etapach jej rozwoju.
Aktywność oleju Główny efekt Nazwa pospolita Gatunek Odniesienie
Rozwój dróg Budowa dróg doprowadziła do lokalnego zmniejszenia populacji małp pająkowatych i wyjców. Małpa wyjec; małpa pająkowata Atele Belzebuth; Alouatta seniculus Franzen, 2006
Rozwój dróg Stwierdzono dwukrotny wzrost kłusownictwa w celu pozyskania mięsa dzikich zwierząt oraz rozszerzenie się obszarów kłusownictwa w związku z budową dróg. Liczne gatunki fauny Espinosa i in., 2014
Rozwój dróg Nie stwierdzono istotnych różnic w zagęszczeniu i aktywności ocelotów pomiędzy obszarami z drogami i bez nich. Ocelot L. pardalis Salvador i Espinosa, 2016
Rozwój dróg Nie znaleziono różnic w zagęszczeniu osobników dorosłych i cieląt w pobliżu drogi przed i po jej wybudowaniu. Twierdził, że nie ma dowodów na to, że ogólny spadek liczebności populacji był związany z rozwojem dróg. Karibu Rangifer tarandus karibu Noel i in., 2004
Rozwój dróg Twierdził, że dotacje transportowe udzielane przez firmę naftową lokalnym mieszkańcom na drogach przyczyniły się do powstania rynku mięsa dzikich zwierząt i wzrostu liczby polowań. Pekari białowargi; paca; małpa wełnista Pecari Tayassu; Cuniculus pac; Lagothrix poeppigii Suarez i in., 2009
Infrastruktura i rozwój dróg 72% spadek liczebności cielących się karibu w polu naftowym po budowie drogi. Główny obszar cielenia się stada przesunięty na południe od pola naftowego. Karibu Rangifer tarandus Joly i in., 2006
Infrastruktura i rozwój dróg Rozproszone obiekty służące do wydobywania ropy naftowej, ogrodzenia i inne elementy infrastruktury o niskiej gęstości miały generalnie neutralny wpływ na użytkowanie terenu przez przepiórki amerykańskie. Przepiórka północna Colinus wirginijski Dunkin i in., 2009
Infrastruktura i rozwój dróg Caribou coraz bardziej unikało linii sejsmicznych, dróg i studni wiertniczych ze względu na wzrost aktywności człowieka w tych strukturach. Karibu Rangifer tarandus karibu Dyer i in., 2001
Infrastruktura i rozwój dróg Widłorogi unikają dróg i terenów zabudowy ludzkiej, ale nie szybów naftowych i gazowych znajdujących się w preferowanym przez nich środowisku. Widłoróg Antylopa amerykańska Christie i in., 2017
Rozwój infrastruktury Nie stwierdzono istotnych różnic w liczebności populacji, strukturze płci i wieku oraz użytkowaniu krajobrazu przed i w trakcie rozwoju Czarny niedźwiedź Niedźwiedź amerykański Tietje i Ruff, 1983
Zakłócenie ekstrakcji Zwiększone prawdopodobieństwo niepokojenia niedźwiedzi polarnych w ich legowiskach. Niedźwiedź polarny Niedźwiedź nadmorski Amstrup i in., 1993
Rozwój infrastruktury, zakłócenia wydobycia i szczelinowanie hydrauliczne Fracking i poziome wiercenia spowodowały zniszczenie siedlisk, zanieczyszczenie ropą i hałasem, gatunki inwazyjne i infrastrukturę drogową. Każdy z tych czynników negatywnie wpłynął na lokalną faunę. Liczne gatunki fauny Oliwka, 2018
Budowa odwiertu naftowego Brak wykrywalnego wpływu na populację złóż ropy naftowej i gazu. Wielkość populacji wzrosła czterokrotnie w okresie rozwoju. Karibu Rangifer tarandus Cronin i in., 2000
Budowa odwiertu naftowego Brak wykrywalnych negatywnych skutków rozwoju na poziomie stada. Sugeruje się, że pola naftowe mogą zapewnić ochronę przed polowaniami i szkodnikami owadzimi Karibu Rangifer tarandus Cronin i in., 1998
Budowa odwiertu naftowego Nie znaleziono dowodów na to, że rozwój przemysłu naftowego spowodował przemieszczenie lęgów lub gniazd Nurzyki żółtodziobe Gavia adamsii Johnson i in., 2019
Tabela 3. Recenzowane badania opublikowane w latach 1970–2019, dokumentujące wpływ wydobycia ropy naftowej na dziką przyrodę na różnych etapach produkcji.
Aktywność oleju Główny efekt Nazwa pospolita Gatunek Odniesienie
Rozwój dróg Budowa dróg sprzyjała polowaniom, rolnictwu i urbanizacji, co negatywnie wpłynęło na populację ssaków. Liczne gatunki fauny Vanthomme i in., 2013
Rozwój dróg Rosomaki unikają dróg i zwiększają prędkość w ich pobliżu, gdyż ich budowa powoduje degradację siedlisk. Rosomak Gulo, gulo, luscus Scrafford i in., 2018
Infrastruktura i rozwój dróg Większe zagęszczenie studni i dróg wiązało się ze zmniejszeniem liczebności widłorogów, co prawdopodobnie było spowodowane kolizjami drogowymi i fragmentacją siedlisk. Widłoróg Antylopa amerykańska Christie i in., 2015
Rozwój infrastruktury Żwirowe podkładki wypełnione olejem działały jak ekologiczne pułapki: zabijaki wolały gniazdować w podkładkach wypełnionych olejem, ale gniazda były tam bardziej narażone na niepowodzenie. Sieweczka Czerwonodziób Atuo i in., 2018
Zakłócenie ekstrakcji Obecność obiektów energetycznych pozwoliła na zwiększenie wskaźnika powodzenia gniazdowania na obszarach bardziej rozwiniętych poprzez ograniczenie drapieżnictwa, ale pośrednio przyczyniła się do wzrostu drapieżnictwa na obszarach sąsiednich. Kury preriowe Tympanuchus phasianellus Burr i in., 2017
Zakłócenie ekstrakcji Ponowne wykorzystanie miejsc gniazdowania było niższe w obszarach o wyższej intensywności wydobycia ropy. Przewidywano długoterminowe spadki populacji. Jastrząb rdzawy Buteo regalis Wiggins i in., 2017
Zanieczyszczenie Dzikie zwierzęta były narażone na działanie zanieczyszczonych ropą gleb i osadów rzecznych. Liczne gatunki fauny Rosell-Mele i in., 2017
Zanieczyszczenie Liczebność płazów zmniejszyła się wraz ze wzrostem stężenia chlorku. Efekt był szczególnie silny w pobliżu starszych studni. Liczne gatunki płazów Hossack i in., 2018
Zanieczyszczenie Odkryto, że cztery gatunki, ważne dla diety rdzennej ludności, odżywiają się zanieczyszczoną ropą glebą i wodą. Tapir; paca; jeleń rudolicy; pekari obrożny Tapirus ziemny; Cuniculus paca; Mazama amerykańska; Pekari Tajacu Orta-Martinez i in., 2018

4. Dyskusja

W ramach tego przeglądu zbadaliśmy wpływ wydobycia ropy naftowej na dziką przyrodę na świecie. Badania te były w dużej mierze prowadzone w obu Amerykach, szczególnie w Kanadzie i Stanach Zjednoczonych. Jednocześnie tylko kilka badań dotyczyło Afryki, podczas gdy nie zwrócono żadnych badań dotyczących Azji lub Oceanii. Brak recenzowanych badań w niniejszym dokumencie jest szczególnie niepokojący, ponieważ obszary te obejmują około 11% znanych światowych rezerw ropy naftowej, 24% rezerw spoza Bliskiego Wschodu (OPEC, 2022) oraz stosunkowo wysokie wskaźniki bogactwa gatunków i endemizmu ( Butt i in., 2013 ). Tak więc ta luka informacyjna może utrudniać podejmowanie decyzji dotyczących wydobycia ropy naftowej w świetle odzyskiwania różnorodności biologicznej. Stwierdziliśmy również, że badania w naszym przeglądzie są stronnicze taksonomicznie. Z naszej próby 22 badania (71%) koncentrowały się na ssakach, podczas gdy pięć badanych ptaków (16%) i tylko jedno badanie (3%) oceniało potencjalne skutki wydobycia ropy naftowej dla płazów. Nawet wśród badań oceniających ssaki, prawie jedna czwarta była poświęcona tylko jednemu gatunkowi: karibu ( Rangifer taradus ). Jednocześnie nie znaleźliśmy żadnych badań, które badałyby wpływ ropy na gadylub rośliny. Ponadto, ponad połowa badań (61%, n  = 19 z 31) udokumentowała skutki fazy rozwoju ropy naftowej na dziką przyrodę lądową, 10 badań (32%) obejmowało fazę produkcji, podczas gdy osiem badań (26%) dotyczyło fazy ekstrakcji. Tylko jedno (3%) obejmowało fazę porzucania ( rys. 1 ). Pokazuje to, że potrzeba znacznej ilości dodatkowych badań, aby określić ilościowo skutki wydobycia ropy naftowej na ekologię i ochronę różnorodności dzikiej przyrody lądowej na świecie.
Rozwój dróg do transportu ropy naftowej był najczęściej badanym efektem, występującym w 42% badań zwróconych przez nasze wyszukiwanie. Wiele gatunków zwierząt lądowych doświadczyło negatywnego wpływu na wielkość populacji i poziom aktywności ze strony dróg. Kilka gatunków stanęło w obliczu bezpośredniej presji ze strony zwiększonego kłusownictwa, które było ułatwione przez drogi, podczas gdy inne miały wyższy poziom śmiertelności w wyniku kolizji drogowych ( Tabela 1 , Tabela 2 , Tabela 3 ). Być może w rezultacie niektóre gatunki aktywnie unikały dróg lub, jak rosomaki ( Gulo gulo ), zwiększyły swoje przemieszczanie się w pobliżu dróg ( Scrafford i in., 2018 ). Stwierdzono jednak, że oceloty ( Leopardus pardalis ) doświadczyły niewielkiego wpływu dróg. Na przykład nie wykryto statystycznie istotnej różnicy w wzorcach aktywności lub zagęszczeniu ocelotów na obszarach z rozwojem dróg w porównaniu z obszarami bez rozwoju dróg ( Kolowski i Alonso, 2010 ). Podobny wniosek wyciągnęli Noel i in. (2004) , którzy nie stwierdzili różnic w zagęszczeniu dorosłych i cieląt karibu w rejonie drogi przed i po jej wybudowaniu. Jednak analizując te same dane, Joly i in. (2006) doszli do wniosku, że nastąpił 72% spadek liczebności cielących się karibu po wybudowaniu drogi. Autorzy zasugerowali, że karibu odpowiedziały na budowę drogi, przesuwając obszar cielący się stada na południe ( Dyer i in., 2001 ).
Stwierdzono, że słonie ( Loxondata africana ), szympansy ( Pan troglodytes ) i niedźwiedzie czarne ( Ursus americanus ) zmieniają swoje ruchy i zachowanie w zależności od badań sejsmicznych. Oceloty ponownie nie wykazały żadnego wykrywalnego wpływu. Podobnie stwierdzono, że instalacja odwiertów naftowych zakłóca siedliska dzikich zwierząt lądowych i koncentruje presję człowieka na kluczowych obszarach dzikich zwierząt ( tabele 2 i 3 ), czasami działając jak pułapki ekologiczne ( Atuo i in., 2018 ). Jednakże stwierdzono, że północne przepiórki ( Dunkin i in., 2009 ) i niedźwiedzie czarne ( Tietje i Ruff, 1983 ) nie wykazują żadnych wykrywalnych zmian w wzorcach zasięgów osobniczych w odniesieniu do obecności odwiertów naftowych. Zanieczyszczenie, jak można by się spodziewać, miało negatywny wpływ na dzikie zwierzęta lądowe ( tabela 3 ). Stwierdzono, że szczelinowanie hydrauliczne, które samo w sobie może prowadzić do skażenia, doprowadziło do zniszczenia siedlisk, zanieczyszczenia ropą i hałasem oraz wprowadzenia gatunków inwazyjnych ( Olive, 2018 ). Na przykład stwierdzono, że wydry rzeczne ( Lontra canadensis ) unikają obszarów zakłóceń szczelinowania hydraulicznego ( Godwin i in., 2015 ). Sugestia wszechobecnych negatywnych skutków tych procesów wywołuje pilną potrzebę zrozumienia ich wpływu na większą liczbę gatunków. Na podstawie dowodów zebranych w tym przeglądzie możemy wnioskować, że wpływ wydobycia ropy naftowej na dziką przyrodę lądową na całym świecie jest niedostatecznie zbadany. Wykryliśmy zlokalizowane obszary dociekań badawczych w odniesieniu do pewnych faz wydobycia ropy naftowej, pewnych gatunków i pewnych regionów świata. Jednak bardziej kompleksowe zrozumienie uogólnialnych zasad jest wymagane do poinformowania o postępowym podejmowaniu decyzji.
Aby zilustrować znaczenie szerszych i głębszych badań nad wpływem wydobycia ropy naftowej na dziką przyrodę lądową, rozważymy trwające wysiłki w Afryce Wschodniej jako studium przypadku. Dolina Wielkiego Rowu Albertine ma ogromne złoża ropy naftowej położone w krajobrazach o jednym z najwyższych poziomów bioróżnorodności na świecie ( Osti i in., 2011 ; Augé, 2015 ; Edmunds, 2015 ), z których kilka znajduje się na wczesnym etapie eksploracji i wydobycia ropy naftowej ( Dou i in., 2004a , 2004b ; Uganda, 2008 ). Na przykład, wydobycie ropy naftowej jest obecnie prowadzone w MFCA w Ugandzie, która znajduje się na północnym krańcu Wielkiego Rowu Albertine i jest domem dla 56 gatunków wymienionych jako zagrożone i 126 innych wymienionych gatunków, zgodnie z IUCN ( Tabela 4 ). Ustawa o dzikiej przyrodzie Ugandy z 2019 r., sekcja 6-h, obecnie zezwala na eksplorację ropy naftowej w obszarach ochrony dzikiej przyrody w kraju, pod warunkiem, że wpływ na dziką przyrodę i środowisko jest kontrolowany i monitorowany. Chociaż istnienie ropy naftowej w parku było znane od ponad wieku, Energy Africa wywierciła pierwszy odwiert testowy w 2006 r., potwierdzając obecność komercyjnie opłacalnych ilości ropy naftowej ( Anderson i Browne, 2011 ; Van Alstine i in., 2014 ). W odpowiedzi rząd Ugandy podzielił obszary z potencjałem ropy naftowej na trzy bloki naftowe ( Uganda, 2008 ; AfDB, 2009 ). W tych blokach wywiercono ponad 50 odwiertów poszukiwawczych ropy naftowej, głównie w granicach MFCA ( rys. 2 ; Kityo, 2011 ). Wyniki dwuwymiarowych (2D) i trójwymiarowych (3D) testów sejsmicznych oszacowały, że w MFCA i wokół niego znajduje się 3,5 miliarda baryłek ropy naftowej nadającej się do wydobycia ( Watkins, 2010 ; Anderson i Browne, 2011 ; odniesienie KPMG ; Augé, 2015 ), co czyni je jednym z największych odkryć ropy naftowej na świecie w czasach nowożytnych ( Anderson i Browne, 2011 ). Ostateczna umowa inwestycyjna dotycząca tego przedsięwzięcia została zatwierdzona w 2022 r., a produkcja komercyjna ma rozpocząć się w 2025 r. (Offshore Technology, 2022). Jednocześnie od 2013 r. rząd Ugandy jest w trakcie tworzenia rafinerii ropy naftowej o wydajności 30 000 baryłek dziennie 100 km na południe od MFCA ( Ojambo i in., 2013 ; Polus i Tycholiz, 2016).). Po uruchomieniu rafineria będzie przetwarzać ropę naftową przesyłaną rurociągiem MFCA. Ponadto, aby transportować tę ropę naftową do głębokowodnego portu, proponuje się East African Crude Oil Pipeline (EACOP), prawie 1500-kilometrową linię biegnącą na południe przez Ugandę, a następnie przecinającą całą długość Tanzanii, zanim dotrze do swojego końca na Oceanie Indyjskim. Rurociąg ten jest obecnie przedmiotem debaty, a wielu podkreśla potencjalne katastrofy ekologiczne, które mogłyby wystąpić, gdyby na odcinkach rurociągu doszło do wycieku ropy ( Bogrand i in., 2020 ; Ogwang i Vanclay, 2021 ).
Tabela 4. Liczba gatunków w grupach taksonomicznych i poziomach statusu chronionego Międzynarodowej Unii Ochrony Przyrody (IUCN) zamieszkujących Murchison Falls Conservation Area, które potencjalnie mogą być dotknięte wydobyciem ropy naftowej. Dane wykorzystane w tabeli pochodzą z Uganda Redlist Report 2015 .
Pusta komórka Grupa taksonomiczna
Status IUCN Ssaki Ptaki Gadzina Płazy Ryba Rośliny Całkowity
Zagrożony 56
 Krytycznie 3 4 1 0 1 0 9
 zagrożony
 Zagrożony 2 6 0 0 4 6 18
 Wrażliwy 3 18 1 1 2 4 29
Inne kategorie 126
 Brak danych 5 3 7 4 0 0 19
 W pobliżu 3 6 5 1 0 0 15
 zagrożony
 Najmniejsze obawy 38 7 29 16 0 0 90
 Nie dotyczy 0 0 1 1 0 0 2
Wykorzystując informacje zebrane w ramach naszego przeglądu, rozważamy wpływ wydobycia ropy naftowej na dziką przyrodę w MFCA, aby określić, gdzie potrzebne są dalsze badania. Jak stwierdzono w badaniach w Ameryce Południowej ( Suárez i in., 2013 ; Espinosa i in., 2014 ), rozwój dróg dla infrastruktury naftowej i transportu mógłby umożliwić wydobycie zasobów naturalnych, w tym kłusownictwo dzikich zwierząt lądowych na obszarze chronionym ( Kotze, 2002 ). Jednocześnie zbudowano wielopasmową drogę asfaltową bezpośrednio przez MFCA. W rezultacie wzrosła prędkość, z jaką pojazdy mogą się poruszać, a także częstotliwość i ciężkość zderzeń pojazdów ze zwierzętami. Podatność dzikich zwierząt w MFCA na kłusowników i zderzenia pojazdów może być dość wysoka, biorąc pod uwagę, że wiele dróg w parku to cienkie, gruntowe drogi używane głównie przez turystów. Ponieważ dzikie zwierzęta historycznie nie musiały unikać dróg w MFCA i mogą być bardziej narażone (Fuda i in., 2018).
Chociaż większość badań sejsmicznych złóż ropy w MFCA została już ukończona, biorąc pod uwagę ich wysoką wrażliwość na wstrząsy, dźwięki i sygnały chemiczne, słonie generalnie unikały miejsc sejsmicznych ( Mudumba i in., 2012 ; Plumptre i in., 2014 , 2015 ). Istnieją również dowody na to, że badania sejsmiczne negatywnie wpłynęły na szympansy ( Rabanal i in., 2010 ). Biorąc pod uwagę proponowaną budowę EACOP, konieczne będzie przeprowadzenie oceny badań nad wpływem budowy rurociągu i przesyłu ropy naftowej na dziką przyrodę. Choć istnieją pewne dowody na to, że słonie mogą przyzwyczaić się do działalności związanej z wydobyciem ropy naftowej, zwłaszcza przy zastosowaniu przez firmy naftowe odpowiednich strategii zarządzania ( Munshi-South i in., 2008 ; Kolowski i in., 2010 ), niepokojenie obu tych gatunków może prowadzić słonie i szympansy do ludzkich wiosek, co potencjalnie zwiększa konflikt między ludźmi a dzikimi zwierzętami ( Mudumba i in., 2012 ; Plumptre i in., 2014 , 2015). ).
Konflikt między człowiekiem a dzikimi zwierzętami jest prawdopodobnie najbardziej wpływowym i niedostatecznie zbadanym potencjalnym wpływem wydobycia ropy na dziką przyrodę w MFCA. W przeciwieństwie do wielu miejsc badawczych wykorzystanych w badaniach zebranych w ramach tego przeglądu, MFCA jest otoczona stosunkowo gęstą populacją ludzką ( Hartter i in., 2016 ). Jak omówiono powyżej, wykazano, że drogi i badania sejsmiczne wywołują zachowania unikania u dzikich zwierząt w MFCA. Podobnie jak aktywne podkłady naftowe, których unikają lwy ( Panthera leo ; Mudumba i Jingo, 2015 ), słonie, bawoły ( Syncerus caffer ), żyrafy ( Giraffa camelopardalis ), niektóre mniejsze ssaki i wiele ptaków ( Prinsloo i in., 2011 ). Zwiększona interakcja między człowiekiem a dzikimi zwierzętami może wystąpić na obszarach w pobliżu ośrodków aktywności naftowej (Fuda i in., 2018), a być może nawet w lokalnych społecznościach otaczających MFCA ( Chiyo i Cochrane, 2005 ; Rode i in., 2006 ; Naughton-Treves, 2008 ; Mudumba i in., 2012 ; Plumptre i in., 2014 , 2015 ). Dalsze badania nad rozpowszechnieniem konfliktów między człowiekiem a dzikimi zwierzętami na obszarze MFCA są niezbędne, ponieważ kończy się faza budowy złoża ropy i rozpoczyna się komercyjna produkcja.
Stwierdziliśmy również, że potencjalne zanieczyszczenie ropą jest ważnym obszarem przyszłych badań. Chociaż żadne z badań w naszym przeglądzie nie udokumentowało badań nad zanieczyszczeniem w Afryce, istnieją dwa powody, dla których ten brak badań jest niepokojący. Po pierwsze, podczas gdy rozwój ropy w MFCA nie będzie wdrażał szczelinowania hydraulicznego (które może wytwarzać duże ilości zanieczyszczonej wody), projekt będzie wykorzystywał odwierty wtryskowe wody w celu ułatwienia dostępu do ropy ( Michael i Sonia, 2019 ). Dowody z naszego przeglądu sugerują, że płazy obecne w MFCA ( Tabela 4 ) mogą być szczególnie podatne na zanieczyszczenie wody ( Hossack i in., 2018 ). Istnieją obawy dotyczące skażenia słodkiej wody, ponieważ rurociąg łączący platformy wiertnicze MFCA z centralną siecią przecina ekologicznie ważne siedlisko rzeczne wykorzystywane jako miejsce pojenia przez ogromną liczbę dzikich zwierząt (Fuda i in., 2018). Po drugie, zanieczyszczenie dzikiej przyrody lądowej na niższych poziomach troficznych może prowadzić do bioakumulacji toksycznych związków u konsumentów w górę systemu troficznego ( Kaukeinen, 1982 ). Afrykański sęp białogrzbiety ( Gyps africanus ) jest gatunkiem szczególnie narażonym na bioakumulację i jest wymieniony w kraju jako krytycznie zagrożony. Sęp ​​uszaty ( Torgos tracheliotos ) i sęp płowy Rüppella ( Gyps rueppelli ) są wymienione jako narażone na wyginięcie ( Conservation, 2016 ). Dlatego kwestia zanieczyszczenia musi być ściśle monitorowana na wszystkich poziomach troficznych. Wykryliśmy pewne dowody na to, że porzucenie wydobycia ropy nie miało negatywnego wpływu na dziką przyrodę lądową. Na przykład stwierdzono, że żyrafy mają większą gęstość na obszarach odtworzonych podkładów olejowych, być może przyciągane przez pierwotny odrost produktywności ( Fuda i in., 2018 ). Konieczne są dalsze badania obejmujące różne gatunki, aby określić, w jaki sposób różne gatunki zwierząt lądowych reagują na fazę porzucania zasobów ropy.
Podsumowując, nasza obecna wiedza na temat wpływu wydobycia ropy naftowej na światową przyrodę lądową jest ograniczona badaniami, które są geograficznie skupione i ograniczone do określonych gatunków i konkretnych faz procesu. Dodatkowe badania nad fazami wydobycia ropy naftowej (eksploracja, rozwój, produkcja i porzucenie) oraz nad szerszym wachlarzem gatunków lądowych na świecie są wymagane, aby kierować decyzjami w celu stawienia czoła odpowiednim kryzysom energetycznym i bioróżnorodności. Co ważne, decyzje o eksploatacji rezerw ropy naftowej na obszarach chronionych zależą od wartości społecznych dotyczących zaspokajania zapotrzebowania na energię i ochrony bioróżnorodności. Lepsze zrozumienie powiązań między bioróżnorodnością a funkcjonowaniem świata przyrody, w tym powiązanie z kryzysem klimatycznym, mogłoby istotnie wpłynąć na te procesy decyzyjne. Nasze badanie zidentyfikowało również ważne luki w wiedzy w tych dialogach, w tym w jaki sposób działania związane z rozwojem ropy naftowej mogą zwiększać punkty kontaktowe między ludźmi a dziką przyrodą, co potencjalnie prowadzi do konfliktu. Wstępne dowody sugerują, że te dynamika obecnie występuje w MFCA ze skalowalnymi zasadami, w oczekiwaniu na szczegółowe badania eksploracyjne niezbędne do wyjaśnienia tych wzorców, dla innych systemów na całym świecie. Podsumowując, nasz przegląd jasno pokazuje, że konieczne są dodatkowe badania, aby dostarczyć ciężaru dowodów niezbędnych do podejmowania tych skomplikowanych decyzji mających implikacje dla energii i bioróżnorodności.

Oświadczenie o dostępności danych

Oświadczenie o autorstwie CRediT

Tutilo Mudumba: Nadzór, analiza formalna, metodologia, konceptualizacja. Benjamin Stimpson: Nadzór, gromadzenie danych, metodologia, pisanie – oryginalny projekt. Sophia Jingo: Nadzór, gromadzenie danych, metodologia, pisanie – oryginalny projekt. Robert A. Montgomery: Nadzór, analiza formalna, metodologia, konceptualizacja.

Oświadczenie o konflikcie interesów

Autorzy oświadczają, że nie mają żadnych znanych im konfliktów interesów finansowych ani powiązań osobistych, które mogłyby mieć wpływ na pracę przedstawioną w niniejszym artykule.

Podziękowanie

Wsparcie dla tych badań zapewniły: stypendium WCN Pat J. Miller, stypendium WWF Russel E. Train Education for Nature aspiring faculty for conservation oraz stypendium AWF Charlotte Conservation graduate research fellowship. Fundatorzy tych badań nie brali udziału w badaniu ani nie brali udziału w procesie przygotowywania tego manuskryptu. Dziękujemy E. Tans i Michigan State University Libraries za wsparcie w przeprowadzeniu przeglądu literatury oraz C. Astaras, DB Kramer i K. Elliott za pomocne komentarze do wcześniejszej wersji tego artykułu.

Dostępność danych

  • Do badań opisanych w artykule nie wykorzystano żadnych danych.

Dane badawcze dla tego artykułu

Driada
Repozytorium cyfrowe Dryad
Dane z badań naukowych i medycznych

Więcej informacji na temat danych badawczych

Odniesienia

https://doi.org/10.1016/j.envc.2023.100710Uzyskaj prawa i treści
Na podstawie licencji Creative Commons