随着美国继续引领全球油气生产（预计2024年约占全球产量的20%），不同开采方式对生态系统的影响受到更多关注。近日发表在《ACS ES&T Water》上的一项研究指出，在宾夕法尼亚州，传统且往往已运行数十年的油气基础设施，与淡水生物多样性下降及生态系统健康走弱的关联更为显著且更持久；相比之下，非常规页岩（压裂）开发的影响相对有限但仍可检测。

该研究由多机构团队完成，研究负责人为雪城大学文理学院地球与环境科学系（EES）前本科生、现研究生Ryan Olivier-Meehan，合作成员包括EES助理教授文涛，以及加州大学洛杉矶分校、卡内基科学研究所和科罗拉多大学博尔德分校的研究人员。团队将生态学、地质学与数据科学方法结合，用以支持基于证据的环境管理讨论。

研究将宾夕法尼亚州作为主要样本区域。文涛表示，该州既有悠久的传统油气钻探历史，部分油井已超过100年，同时也是现代页岩气开发的重要地区，并拥有较完善的溪流监测项目。研究团队认为，遗留基础设施、新型开发活动与长期生物监测数据的叠加，为在州域尺度比较不同开发方式的生态影响提供了条件。

为量化生态变化，研究人员分析了6800多个底栖大型无脊椎动物样本，涵盖底栖昆虫幼虫、小型甲壳类和蠕虫等，并将样本与流域特征及油气开发记录进行对照，进一步通过建模与网络分析评估页岩开发与传统开发对群落组成和生物完整性的相对影响。Olivier-Meehan指出，底栖大型无脊椎动物全年生活在水体中，持续暴露于当地环境条件，能够反映溪流状况的长期变化；当环境恶化时，敏感物种减少，耐受物种占比上升。

研究结果显示，在全州尺度上，传统油气开发与物种数量减少、物种多样性降低以及生态系统整体健康下降相关，同时水生生物群落呈现向耐污染物种转变的趋势。研究团队表示，公众讨论常将焦点放在更为新近且更显眼的页岩气开发上，但在宾夕法尼亚，传统钻探更广泛且历史更久，其与溪流生物多样性下降的关联更强。

研究人员同时强调，这并不意味着页岩开发没有影响。研究指出，环境风险与油井的年代和密度等因素相关，并受到基础设施状况、监管监督以及地形等多重因素共同作用。

在研究启示方面，文涛表示，尽管样本聚焦宾夕法尼亚州，但许多地区同样存在长期传统油气开发历史，遗留基础设施可能带来持续生态影响。研究团队认为，其分析框架可用于评估累积影响并为修复优先级排序提供参考。

团队后续计划进一步考察非活跃、废弃和孤儿井的密度，以及其与溪流和当地地质距离等因素对结果的影响，并将分析扩展至其他地区。