Un derrame de petróleo es la liberación de un hidrocarburo de petróleo líquido al medio ambiente, especialmente al ecosistema marino , debido a la actividad humana, y es una forma de contaminación . El término generalmente se da a los derrames de petróleo marinos, donde el petróleo se libera en el océano o las aguas costeras , pero los derrames también pueden ocurrir en tierra. Los derrames de petróleo pueden ser debido a la liberación de petróleo crudo de petroleros , plataformas marinas , plataformas de perforación y pozos , así como los derrames de productos refinados de petróleo (tales como gasolina , diesel) y sus subproductos, los combustibles más pesados utilizados por los grandes buques, como el combustible búnker , o el derrame de desechos oleosos o aceites usados .
Los derrames de petróleo penetran en la estructura del plumaje de las aves y el pelaje de los mamíferos, reduciendo su capacidad aislante y haciéndolos más vulnerables a las fluctuaciones de temperatura y mucho menos flotantes en el agua. La limpieza y recuperación de un derrame de petróleo es difícil y depende de muchos factores, incluido el tipo de petróleo derramado, la temperatura del agua (que afecta la evaporación y biodegradación) y los tipos de costas y playas involucradas. [1] Los derrames pueden tardar semanas, meses o incluso años en limpiarse. [2]
Los derrames de petróleo pueden tener consecuencias desastrosas para la sociedad; económica, ambiental y socialmente. Como resultado, los accidentes de derrames de petróleo han provocado una intensa atención de los medios de comunicación y un alboroto político, uniendo a muchos en una lucha política sobre la respuesta del gobierno a los derrames de petróleo y qué acciones pueden evitar mejor que sucedan. [3]
Derrames de petróleo más grandes
Los derrames de petróleo crudo y combustible refinado de accidentes de buques cisterna han dañado ecosistemas vulnerables en Alaska , el Golfo de México , las Islas Galápagos , Francia , los Sundarbans , Ogoniland y muchos otros lugares. La cantidad de petróleo derramado durante los accidentes ha variado desde unos pocos cientos de toneladas hasta varios cientos de miles de toneladas (por ejemplo, Deepwater Horizon Oil Spill , Atlantic Empress , Amoco Cadiz ), [4] pero el volumen es una medida limitada de daño o impacto. Los derrames más pequeños ya han demostrado tener un gran impacto en los ecosistemas, como el derrame de petróleo del Exxon Valdez debido a la lejanía del sitio o la dificultad de una respuesta ambiental de emergencia.
Desde 2004, entre 300 y 700 barriles de petróleo por día se han escapado del sitio de una plataforma de producción de petróleo a 12 millas de la costa de Luisiana que se hundió después del huracán Iván . El derrame de petróleo, que los funcionarios estiman que podría continuar a lo largo del siglo XXI, eventualmente superará al desastre de BP Deepwater Horizon de 2010 como el más grande de la historia, pero actualmente no hay esfuerzos para tapar los muchos cabezales de pozo con fugas. [5]
Los derrames de petróleo en el mar son generalmente mucho más dañinos que los que se producen en tierra, ya que pueden extenderse por cientos de millas náuticas en una fina mancha de petróleo que puede cubrir las playas con una fina capa de petróleo. Estos pueden matar aves marinas, mamíferos, mariscos y otros organismos que recubren. Los derrames de petróleo en tierra son más fáciles de contener si se puede arrasar rápidamente una presa de tierra improvisada alrededor del sitio del derrame antes de que la mayor parte del petróleo se escape, y los animales terrestres puedan evitar el petróleo más fácilmente.
Derrame / petrolero | Localización | Fecha | Toneladas de petróleo crudo (miles) [a] | Barriles (miles) | Galones estadounidenses (miles) | Referencias |
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Incendios de petróleo en Kuwait [b] | Kuwait | 16 de enero de 1991 - 6 de noviembre de 1991 | 136 000 | 1,000,000 | 42.000.000 | [6] [7] |
Lagos petrolíferos de Kuwait [c] | Kuwait | Enero de 1991 - noviembre de 1991 | 3.409 –6.818 | 25.000 –50.000 | 1.050.000 –2.100.000 | [8] [9] [10] |
Lakeview Gusher | Condado de Kern , California, EE. UU. | 14 de marzo de 1910 - septiembre de 1911 | 1200 | 9.000 | 378.000 | [11] |
Derrame de petróleo de la Guerra del Golfo [d] | Kuwait , Irak y el Golfo Pérsico | De enero de 19 de, de 1991 - 28 de de enero de, de 1991 | 818 –1,091 | 6.000 –8.000 | 252.000 –336.000 | [9] [13] [14] |
Horizonte de aguas profundas | Estados Unidos, Golfo de México | De abril de 20, 2010 - 15 de julio de, 2010 | 560 –585 | 4.100 –4.900 | 189.000 –231.000 | [15] [16] [17] [18] [19] |
Ixtoc I | México, Golfo de México | De junio de 3, 1979 - 23 de de marzo de, 1980 | 454 –480 | 3.329 –3.520 | 139.818 –147.840 | [20] [21] [22] |
Emperatriz del Atlántico / Capitán del Egeo | Trinidad y Tobago | 19 de julio de 1979 | 287 | 2.105 | 88,396 | [23] [24] [25] |
Valle de Fergana | Uzbekistan | 2 de marzo de 1992 | 285 | 2.090 | 87,780 | [26] |
Plataforma de campo Nowruz | Irán , Golfo Pérsico | 4 de febrero de 1983 | 260 | 1900 | 80.000 | [27] |
ABT Verano | Angola , 700 millas náuticas (1300 km; 810 millas) costa afuera | 28 de mayo de 1991 | 260 | 1.907 | 80.080 | [23] |
Castillo de Bellver | Sudáfrica , Saldanha Bay | 6 de agosto de 1983 | 252 | 1.848 | 77,616 | [23] |
Amoco Cádiz | Francia, Bretaña | 16 de marzo de 1978 | 223 | 1,635 | 68,684 | [23] [26] [28] [29] |
Taylor Energy | Estados Unidos, Golfo de México | 23 de septiembre de 2004 - actualidad | 210 –490 | 1.500 –3.500 | 63.000 –147.000 | [30] |
Odisea | frente a la costa de Nueva Escocia , Canadá | 10 de noviembre de 1988 | 132 | 968 | 40,704 | [31] |
Cañón Torrey | Inglaterra, Cornualles | 18 de marzo de 1967 | 119 | 872 | 36,635 | [32] |
- ^ Una tonelada métrica (tonelada) de petróleo crudo equivale aproximadamente a 308 galones estadounidenses o 7,33 barriles aproximadamente; 1 barril de petróleo (bbl) equivale a 35 galones imperiales o 42 galones estadounidenses. Factores de conversión aproximados. Archivado el 21 de junio de 2014 en la Wayback Machine.
- ^ Las estimaciones de la cantidad de petróleo quemado en los incendios petroleros de Kuwait oscilan entre 500.000.000 de barriles (79.000.000 m 3 ) y casi 2.000.000.000 de barriles (320.000.000 m 3 ). Se incendiaron entre 605 y 732 pozos, mientras que muchos otros sufrieron daños graves y brotaron sin control durante varios meses. Se necesitaron más de diez meses para controlar todos los pozos. Se estimó que los incendios por sí solos consumieron aproximadamente 6.000.000 de barriles (950.000 m 3 ) de petróleo por día en su punto máximo.
- ^ Petróleo derramado de campos saboteados en Kuwait durante la Guerra del Golfo Pérsico de 1991 se acumuló en aproximadamente 300 lagos de petróleo, estimados por el Ministro de Petróleo de Kuwait en contener aproximadamente 25.000.000 a 50.000.000 barriles (7.900.000 m 3 ) de petróleo. Según el Servicio Geológico de Estados Unidos, esta cifra no incluye la cantidad de petróleo absorbido por el suelo, formando una capa de "alquitranato" sobre aproximadamente el cinco por ciento de la superficie de Kuwait, cincuenta veces el área ocupada por los lagos de petróleo. [8]
- ^ Las estimaciones para el derrame de petróleo de la Guerra del Golfo oscilan entre 4.000.000 y 11.000.000 de barriles (1.700.000 m 3 ). La cifra de 6.000.000 a 8.000.000 de barriles (1.300.000 m 3 ) es el rango adoptado por la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. Y las Naciones Unidas inmediatamente después de la guerra, 1991-1993, y sigue vigente, según lo citado por NOAA y The New York Times en 2010. [12] Esta cantidad solo incluye el petróleo vertido directamente en el Golfo Pérsico por las fuerzas iraquíes en retirada del 19 al 28 de enero de 1991. Sin embargo, según el informe de la ONU, el petróleo de otras fuentes no incluido en las estimaciones oficiales continuó vertiéndose en el Golfo Pérsico hasta junio de 1991. Se estimó que la cantidad de este petróleo era de al menos varios cientos de miles de barriles, y puede haberse incluido en las estimaciones por encima de 8.000.000 de barriles (1.300.000 m 3 ).
Impacto humano
Un derrame de petróleo representa un peligro de incendio inmediato. Los incendios de petróleo en Kuwait produjeron una contaminación del aire que causó problemas respiratorios. [ cita requerida ] La explosión de Deepwater Horizon mató a once trabajadores de la plataforma petrolera. [33] El incendio resultante del descarrilamiento de Lac-Mégantic mató a 47 personas y destruyó la mitad del centro de la ciudad. [ cita requerida ]
El aceite derramado también puede contaminar los suministros de agua potable. Por ejemplo, en 2013 dos derrames de petróleo diferentes contaminaron el suministro de agua para 300.000 en Miri , Malasia ; [34] 80.000 personas en Coca, Ecuador . [35] En 2000, los manantiales fueron contaminados por un derrame de petróleo en el condado de Clark, Kentucky . [36]
La contaminación puede tener un impacto económico en el turismo y las industrias de extracción de recursos marinos. Por ejemplo, el derrame de petróleo de Deepwater Horizon afectó el turismo de playa y la pesca a lo largo de la costa del Golfo, y se requirió que las partes responsables compensaran a las víctimas económicas.
Efectos ambientales
La amenaza que representa para las aves, los peces, los mariscos y los crustáceos por el aceite derramado se conoció en Inglaterra en la década de 1920, en gran parte a través de las observaciones realizadas en Yorkshire . [37] El tema también fue explorado en un artículo científico elaborado por la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos en 1974 que consideraba los impactos en peces, crustáceos y moluscos. El documento se limitó a 100 copias y se describió como un documento preliminar, que no debe citarse. [38]
En general, el aceite derramado puede afectar a los animales y las plantas de dos formas: a causa del aceite y del proceso de respuesta o limpieza. [39] [40] No existe una relación clara entre la cantidad de hidrocarburos en el medio acuático y el posible impacto en la biodiversidad. Un derrame más pequeño en el momento / estación equivocados y en un ambiente sensible puede resultar mucho más dañino que un derrame más grande en otra época del año en otro o incluso en el mismo ambiente. [41] El aceite penetra en la estructura del plumaje de las aves y el pelaje de los mamíferos, reduciendo su capacidad aislante y haciéndolos más vulnerables a las fluctuaciones de temperatura y mucho menos flotantes en el agua.
Los animales que dependen del olor para encontrar a sus bebés o madres no pueden debido al fuerte olor del aceite. Esto hace que un bebé sea rechazado y abandonado, dejando que los bebés mueran de hambre y finalmente mueran. El aceite puede afectar la capacidad de un ave para volar, evitando que busque alimento o escape de los depredadores. Mientras se acicalan , las aves pueden ingerir el aceite que recubre sus plumas, irritando el tracto digestivo , alterando la función hepática y causando daño renal . Junto con su capacidad de alimentación disminuida, esto puede resultar rápidamente en deshidratación y desequilibrio metabólico . Algunas aves expuestas al petróleo también experimentan cambios en su equilibrio hormonal, incluidos cambios en su proteína luteinizante . [42] La mayoría de las aves afectadas por los derrames de petróleo mueren por complicaciones sin intervención humana. [43] [44] Algunos estudios han sugerido que menos del uno por ciento de las aves empapadas en aceite sobreviven, incluso después de la limpieza, [45] aunque la tasa de supervivencia también puede exceder el noventa por ciento, como en el caso del derrame de petróleo MV Treasure . [46] Los derrames y vertidos de petróleo han estado afectando a las aves marinas desde al menos la década de 1920 [47] [48] [49] y se entendió que eran un problema mundial en la década de 1930. [50]
Los mamíferos marinos de pelo grueso expuestos a derrames de petróleo se ven afectados de manera similar. El aceite recubre el pelaje de las nutrias marinas y las focas , reduciendo su efecto aislante y provocando fluctuaciones en la temperatura corporal e hipotermia . El aceite también puede cegar a un animal, dejándolo indefenso. La ingestión de aceite provoca deshidratación y altera el proceso digestivo. Los animales pueden envenenarse y morir si el aceite entra en los pulmones o el hígado.
Hay tres tipos de bacterias que consumen aceite. Las bacterias reductoras de sulfato (SRB) y las bacterias productoras de ácido son anaeróbicas , mientras que las bacterias aeróbicas generales (GAB) son aeróbicas . Estas bacterias ocurren naturalmente y actuarán para eliminar el petróleo de un ecosistema, y su biomasa tenderá a reemplazar a otras poblaciones en la cadena alimentaria. Los productos químicos del aceite que se disuelven en agua y, por lo tanto, están disponibles para las bacterias, son los que se encuentran en la fracción del aceite asociada al agua .
Además, los derrames de petróleo también pueden dañar la calidad del aire. [51] Las sustancias químicas del petróleo crudo son principalmente hidrocarburos que contienen sustancias químicas tóxicas como bencenos , tolueno , hidrocarburos poliaromáticos e hidrocarburos aromáticos policíclicos oxigenados . Estos productos químicos pueden introducir efectos adversos para la salud cuando se inhalan en el cuerpo humano. Además, estos productos químicos pueden ser oxidados por oxidantes en la atmósfera para formar partículas finas después de que se evaporan a la atmósfera. [52] Estas partículas pueden penetrar los pulmones y transportar sustancias químicas tóxicas al cuerpo humano. La quema de aceite de la superficie también puede ser una fuente de contaminación, como las partículas de hollín. Durante el proceso de limpieza y recuperación, también generará contaminantes del aire como óxidos nítricos y ozono de los barcos. Por último, el estallido de burbujas también puede ser una vía de generación de material particulado durante un derrame de petróleo. [53] Durante el derrame de petróleo de Deepwater Horizon , se encontraron importantes problemas de calidad del aire en la Costa del Golfo, que es la dirección del viento del derrame de petróleo DWH. Los datos de monitoreo de la calidad del aire mostraron que los contaminantes de criterio habían excedido el estándar basado en la salud en las regiones costeras. [54]
Fuentes y tasa de ocurrencia
Los derrames de petróleo pueden ser causados por errores humanos, desastres naturales, fallas técnicas o liberaciones deliberadas. [55] [56] Se estima que entre el 30% y el 50% de todos los derrames de hidrocarburos son causados directa o indirectamente por errores humanos, y aproximadamente entre el 20% y el 40% de los derrames de hidrocarburos se atribuyen a fallas o mal funcionamiento del equipo. [57] Las causas de los derrames de hidrocarburos se distinguen además entre liberaciones deliberadas, como descargas operacionales o actos de guerra y liberaciones accidentales. Los derrames de petróleo accidentales están en el centro de la literatura, aunque algunos de los derrames de petróleo más grandes jamás registrados, el Derrame de petróleo de la Guerra del Golfo (en el mar) y los Incendios de petróleo en Kuwait (en tierra) fueron actos de guerra deliberados. [58] El estudio académico de las fuentes y causas de los derrames de petróleo identifica puntos vulnerables en la infraestructura de transporte de petróleo y calcula la probabilidad de que ocurran derrames de petróleo. Esto puede orientar los esfuerzos de prevención y las políticas de regulación [59].
Filtraciones naturales
Alrededor del 40-50% de todo el petróleo liberado en los océanos proviene de filtraciones naturales de las rocas del fondo marino. Esto corresponde a aproximadamente 600.000 toneladas anuales a nivel mundial. Si bien las filtraciones naturales son la fuente más grande de derrames de petróleo, se consideran menos problemáticas porque los ecosistemas se han adaptado a tales liberaciones regulares. Por ejemplo, en sitios de filtraciones de aceite natural, las bacterias del océano han evolucionado para digerir las moléculas de aceite. [60] [61] [58]
Petroleros y buques
Los buques pueden ser la fuente de derrames de hidrocarburos, ya sea por vertidos operacionales de hidrocarburos o en el caso de accidentes de petroleros . Se estima que las descargas operativas de los buques representan el 21% de las emisiones de petróleo de los buques. [61] Ocurren como consecuencia del incumplimiento de las reglamentaciones o de descargas arbitrarias de aceite y agua de desecho que contienen dichos residuos de aceite. [62] Estas descargas operativas están reguladas por el Convenio MARPOL . [63] Los vertidos operacionales son frecuentes, pero pequeños en la cantidad de hidrocarburos derramados por vertido y, a menudo, no son el foco de atención con respecto a los derrames de hidrocarburos. [61] Ha habido una disminución constante de las descargas operativas de petróleo, con una disminución adicional de alrededor del 50% desde la década de 1990. [58]
Los derrames accidentales de buques tanque de petróleo representan aproximadamente el 8-13% de todo el petróleo derramado en los océanos. [61] [64] Las principales causas de los derrames de buques tanque de petróleo son colisión (29%), varada (22%), mal manejo (14%) y hundimiento (12%), entre otras. [61] [65] Los derrames de petroleros se consideran una amenaza ecológica importante debido a la gran cantidad de petróleo derramado por accidente y al hecho de que las principales rutas de tráfico marítimo están cerca de los grandes ecosistemas marinos . [61] Alrededor del 90% del transporte de petróleo del mundo se realiza a través de petroleros, y la cantidad absoluta de comercio de petróleo por vía marítima está aumentando constantemente. [64] Sin embargo, ha habido una reducción del número de derrames de petroleros y de la cantidad de hidrocarburos liberados por derrame de petroleros. [64] [58] En 1992, se enmendó el MARPOL y se hizo obligatorio que los grandes petroleros (5.000 TPM y más) estuvieran equipados con doble casco . [66] Se considera que esta es una de las principales razones de la reducción de los derrames de petroleros, junto con otras innovaciones como el GPS , la sección de buques y las rutas marítimas en estrechos estrechos. [58] [61]
Plataformas petroleras marinas
Los derrames accidentales de las plataformas petrolíferas hoy en día representan aproximadamente el 3% de los derrames de petróleo en los océanos. [61] Los derrames prominentes de plataformas petrolíferas en alta mar generalmente ocurrieron como resultado de una explosión . Pueden continuar durante meses hasta que se perforan pozos de alivio, lo que resulta en enormes cantidades de petróleo. [58] Los ejemplos notables de tales vertidos de petróleo son Deepwater Horizon y Ixtoc I . Si bien las tecnologías para perforar en aguas profundas han mejorado significativamente en los últimos 30-40 años, las compañías petroleras se trasladan a sitios de perforación en lugares cada vez más difíciles. Este desarrollo ambiguo no da como resultado una tendencia clara con respecto a la frecuencia de los derrames de plataformas petrolíferas en alta mar. [58]
Oleoductos
Se estima que los oleoductos como fuentes de derrames de petróleo contribuyen con el 1% de la contaminación por petróleo a los océanos. [61] Las razones de esto no son reportadas, y muchas fugas de oleoductos ocurren en tierra y solo una fracción de ese petróleo llega a los océanos. En general, sin embargo, ha habido un aumento sustancial de derrames de petróleo en oleoductos en las últimas cuatro décadas. [58] Entre los ejemplos destacados se incluyen los derrames de petróleo de oleoductos en el delta del Níger . Los derrames de petróleo en oleoductos pueden ser causados por el arrastre de barcos pesqueros, desastres naturales, corrosión de tuberías, defectos de construcción y sabotajes o ataques deliberados [62], como ocurre con el oleoducto Caño Limón-Coveñas en Colombia.
Otras fuentes
Los barcos de recreo pueden derramar petróleo en el océano debido a errores operativos o humanos y por falta de preparación. Sin embargo, las cantidades son pequeñas y esos derrames de hidrocarburos son difíciles de rastrear debido a la falta de información. [60]
El petróleo puede llegar a los océanos en forma de petróleo y combustible de fuentes terrestres. [57] Se estima que el petróleo de escorrentía y el petróleo de los ríos son responsables del 11% de la contaminación por petróleo de los océanos. [61] Dicha contaminación también puede ser petróleo en las carreteras de vehículos terrestres, que luego se vierte a los océanos durante las tormentas. [60] Los derrames de petróleo puramente terrestres se diferencian de los derrames de petróleo marítimos en que el petróleo en tierra no se esparce tan rápidamente como en el agua y, por lo tanto, los efectos siguen siendo locales. [57]
Limpieza y recuperación
La limpieza y recuperación de un derrame de petróleo es difícil y depende de muchos factores, incluido el tipo de petróleo derramado, la temperatura del agua (que afecta la evaporación y biodegradación) y los tipos de costas y playas involucradas. [1] Las limpiezas físicas de los derrames de petróleo también son muy caras. Sin embargo, microorganismos como las especies de Fusobacteria demuestran potencial para la limpieza de derrames de petróleo en el futuro debido a su capacidad para colonizar y degradar las manchas de petróleo en la superficie del mar. [67]
Los métodos de limpieza incluyen: [68]
- Biorremediación : uso de microorganismos [69] o agentes biológicos [70] para descomponer o eliminar el aceite; como la bacteria Alcanivorax [71] o Methylocella silvestris . [72]
- Acelerador de biorremediación: una molécula aglutinante que mueve los hidrocarburos del agua a geles, cuando se combina con nutrientes, fomenta la biorremediación natural. Producto químico oleofílico, hidrofóbico, que no contiene bacterias, que se une química y físicamente a hidrocarburos solubles e insolubles. El acelerador actúa como un agente de pastoreo en el agua y en la superficie, flotando moléculas como el fenol y BTEX a la superficie del agua, formando aglomeraciones gelatinosas. Se pueden obtener niveles indetectables de hidrocarburos en el agua producida y en las columnas de agua manejables. Al rociar en exceso el brillo con el acelerador de biorremediación, el brillo se elimina en minutos. Ya sea que se aplique en la tierra o en el agua, la emulsión rica en nutrientes crea una floración de bacterias locales, autóctonas, preexistentes y consumidoras de hidrocarburos. Esas bacterias específicas descomponen los hidrocarburos en agua y dióxido de carbono, y las pruebas de la EPA muestran que el 98% de los alcanos se biodegradan en 28 días; y los aromáticos se biodegradan 200 veces más rápido que en la naturaleza, a veces también usan el hidrofireboom para limpiar el aceite quitándolo de la mayor parte del aceite y quemándolo. [73]
- La quema controlada puede reducir efectivamente la cantidad de aceite en el agua, si se hace correctamente. [74] Pero solo se puede hacer con viento débil , [75] y puede causar contaminación del aire . [76]
- Los dispersantes se pueden utilizar para disipar las manchas de petróleo . [77] Un dispersante es un polímero no tensioactivo o una sustancia tensioactiva añadida a una suspensión , generalmente un coloide , para mejorar la separación de partículas y evitar la sedimentación o aglutinación . Pueden dispersar rápidamente grandes cantidades de ciertos tipos de hidrocarburos de la superficie del mar transfiriéndolos a la columna de agua . Hacen que la mancha de aceite se rompa y forme micelas solubles en agua que se diluyen rápidamente . A continuación, el aceite se esparce eficazmente en un volumen de agua mayor que la superficie desde donde se dispersó el aceite. También pueden retrasar la formación de emulsiones de aceite en agua persistentes . Sin embargo, los experimentos de laboratorio mostraron que los dispersantes aumentaron los niveles de hidrocarburos tóxicos en los peces en un factor de hasta 100 y pueden matar los huevos de los peces. [78] Las gotas de aceite dispersas se infiltran en aguas más profundas y pueden contaminar letalmente los corales . Las investigaciones indican que algunos dispersantes son tóxicos para los corales. [79] Un estudio de 2012 encontró que el dispersante Corexit había aumentado la toxicidad del petróleo hasta 52 veces. [80] En 2019, las Academias Nacionales de EE. UU. Publicaron un informe que analiza las ventajas y desventajas de varios métodos y herramientas de respuesta. [81]
- Observe y espere: en algunos casos, la atenuación natural del hidrocarburo puede ser más apropiada, debido a la naturaleza invasiva de los métodos de remediación facilitados, particularmente en áreas ecológicamente sensibles como los humedales. [82]
- Dragado : para aceites dispersos con detergentes y otros aceites más densos que el agua.
- Desnatado : Requiere de aguas tranquilas en todo momento durante el proceso. Los recipientes que se utilizan para la limpieza por desnatado se denominan desnatadores de aceite Gulp. [83]
- Solidificación: Los solidificadores están compuestos de diminutos gránulos de hielo seco flotante, [84] [85] [86] y polímeros hidrófobos que adsorben y absorben . Limpian los derrames de petróleo cambiando el estado físico del petróleo derramado de líquido a un material sólido, semisólido o similar al caucho que flota en el agua. [40] Los solidificadores son insolubles en agua, por lo tanto, la eliminación del aceite solidificado es fácil y el aceite no se filtra. Se ha demostrado que los solidificadores son relativamente no tóxicos para los animales acuáticos y la vida silvestre y se ha demostrado que suprimen los vapores dañinos comúnmente asociados con los hidrocarburos como el benceno , el xileno y la nafta . El tiempo de reacción para la solidificación del aceite está controlado por el área superficial o el tamaño del polímero o gránulos secos, así como por la viscosidad y el espesor de la capa de aceite. Algunos fabricantes de productos solidificantes afirman que el aceite solidificado puede descongelarse y usarse si se congela con hielo seco o se desecha en vertederos, se recicla como aditivo en productos de asfalto o caucho, o se quema como combustible con bajo contenido de cenizas. BP está utilizando un solidificador llamado CIAgent (fabricado por CIAgent Solutions de Louisville, Kentucky ) en forma granular, así como en Marine y Sheen Booms en Dauphin Island y Fort Morgan, Alabama , para ayudar en la limpieza del derrame de petróleo de Deepwater Horizon .
- Aspirar y centrifugar : el aceite se puede aspirar junto con el agua, y luego se puede usar una centrifugadora para separar el aceite del agua, lo que permite llenar un camión cisterna con aceite casi puro. Por lo general, el agua se devuelve al mar, lo que hace que el proceso sea más eficiente, pero también permite que regresen pequeñas cantidades de aceite. Este problema ha obstaculizado el uso de centrifugadoras debido a una regulación de los Estados Unidos que limita la cantidad de aceite en el agua que regresa al mar. [87]
- Rastrillo de playa: el aceite coagulado que queda en la playa puede ser recogido con maquinaria.
El equipo utilizado incluye: [74]
- Plumas : grandes barreras flotantes que recogen el aceite y lo levantan del agua.
- Skimmers : desnatar el aceite
- Sorbentes: absorbentes grandes que absorben aceite y adsorben pequeñas gotas [88]
- Agentes químicos y biológicos: ayuda a descomponer el aceite.
- Aspiradoras: eliminan el aceite de las playas y la superficie del agua
- Palas y otros equipos de carretera: se utilizan normalmente para limpiar el petróleo en las playas.
Prevención
- Contención secundaria: métodos para evitar la liberación de petróleo o hidrocarburos al medio ambiente.
- Programa de Control y Contramedidas para la Prevención de Derrames de Petróleo (SPCC) de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos .
- Cascos dobles : construya cascos dobles en las embarcaciones, lo que reduce el riesgo y la gravedad de un derrame en caso de colisión o varada. Los buques de casco único existentes también se pueden reconstruir para que tengan un casco doble.
- Tanques de transporte ferroviario de casco grueso. [89]
Los procedimientos de respuesta a derrames deben incluir elementos tales como;
- Una lista de ropa protectora apropiada, equipo de seguridad y materiales de limpieza requeridos para la limpieza de derrames (guantes, respiradores, etc.) y una explicación de su uso apropiado;
- Zonas y procedimientos de evacuación apropiados;
- Disponibilidad de equipo de extinción de incendios;
- Recipientes de eliminación para materiales de limpieza de derrames; y
- Los procedimientos de primeros auxilios que puedan ser necesarios. [90]
Mapeo del índice de sensibilidad ambiental (ESI)
Los índices de sensibilidad ambiental (ESI) son herramientas que se utilizan para crear mapas de sensibilidad ambiental (ESM). Los ESM son herramientas de planificación previa que se utilizan para identificar áreas y recursos sensibles antes de un derrame de petróleo con el fin de establecer prioridades de protección y planificar estrategias de limpieza. [91] [92] Hasta la fecha, es la herramienta cartográfica más utilizada para el trazado de áreas sensibles. [93] El ESI tiene tres componentes: un sistema de clasificación por tipo de costa, una sección de recursos biológicos y una categoría de recursos de uso humano. [94]
Historia y desarrollo
ESI es la herramienta de mapeo de sensibilidad más utilizada hasta el momento. Se aplicó por primera vez en 1979 en respuesta a un derrame de petróleo cerca de Texas en el Golfo de México. [93] Hasta este momento, los mapas ESI se prepararon solo unos días antes de la llegada de uno al lugar de un derrame de petróleo. Los ESM solían ser atlas, mapas que constaban de miles de páginas que solo podían funcionar con derrames en los océanos. En las últimas 3 décadas, este producto se ha transformado en una herramienta en línea versátil. Esta conversión permite que la indexación de sensibilidad sea más adaptable y en 1995 la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de los EE. UU. (NOAA) trabajó en la herramienta que permite a ESI extender mapas a lagos, ríos y tipos de costas de estuarios. [94] Desde entonces, los mapas ESI se han convertido en parte integral de la recopilación, síntesis y producción de datos que nunca antes habían sido accesibles en formatos digitales. Especialmente en los Estados Unidos, la herramienta ha logrado avances impresionantes en el desarrollo de estrategias de protección de la bahía de mareas, la recopilación de información estacional y, en general, en el modelado de áreas sensibles. [93] Junto con el Mapeo del Sistema de Información Geográfica (GIS) , ESI integra sus técnicas para referenciar geográficamente con éxito los tres tipos diferentes de recursos. [95]
Uso y aplicación
El ESI describe la estabilidad ambiental, la resistencia costera a las catástrofes marítimas y las configuraciones de una relación de estrés-respuesta entre todo lo marítimo. [96] Creado para la toma de decisiones relacionadas con la ecología, los MAE pueden identificar con precisión áreas y hábitats sensibles, respuestas de limpieza, medidas de respuesta y estrategias de monitoreo para derrames de hidrocarburos. [97] Los mapas permiten que expertos de diversos campos se reúnan y trabajen de manera eficiente durante operaciones de respuesta de ritmo rápido. El proceso de elaboración de un atlas ESI implica tecnología GIS. Los pasos implican, en primer lugar, la zonificación del área que se va a cartografiar y, en segundo lugar, una reunión con expertos locales y regionales sobre el área y sus recursos. [98] A continuación, es necesario identificar todos los tipos de costa, recursos biológicos y de uso humano y precisar sus ubicaciones. Una vez que se recopila toda esta información, se digitaliza. En su formato digital, se establecen clasificaciones, se producen tablas y los expertos locales refinan el producto antes de su lanzamiento.
El uso más común actual de ESI se encuentra dentro de la planificación de contingencias. Una vez calculados y producidos los mapas, se seleccionan y autentican las áreas más sensibles. Estas áreas luego pasan por un proceso de escrutinio a través del cual se obtienen métodos de protección y evaluaciones de recursos. [98] Esta investigación en profundidad se vuelve a poner en los ESM para desarrollar su precisión y permitir que la información táctica también se almacene en ellos. Los mapas terminados se utilizan luego para simulacros y capacitaciones para la eficiencia de la limpieza. [98] Los entrenamientos también suelen ayudar a actualizar los mapas y corregir ciertas fallas que podrían haber ocurrido en los pasos anteriores.
Categorías ESI
Tipo de línea de costa
El tipo de línea de costa se clasifica por rango dependiendo de qué tan fácil sería limpiar el sitio objetivo, cuánto tiempo persistiría el petróleo y qué tan sensible es la línea de costa. [99] El sistema de clasificación funciona en una escala de 10 puntos en la que cuanto más alta es la clasificación, más sensible es un hábitat o una costa. El sistema de codificación suele funcionar en color, donde se utilizan colores cálidos para los tipos cada vez más sensibles y colores más fríos para las orillas robustas. [98] Para cada cuerpo de agua navegable, existe una característica que clasifica su sensibilidad al petróleo. El mapeo del tipo de línea costera codifica una amplia gama de entornos ecológicos, incluidos los entornos estuarinos , lacustres y fluviales . [93] Las manchas de petróleo flotantes ponen la costa en un riesgo particular cuando finalmente llegan a tierra, cubriendo el sustrato con petróleo. Los diferentes sustratos entre los tipos de costa varían en su respuesta a la contaminación e influyen en el tipo de limpieza que se requerirá para descontaminar efectivamente la costa. Por lo tanto, la clasificación de la costa de ESI ayuda a los comités a identificar qué técnicas de limpieza están aprobadas o son perjudiciales para el medio ambiente natural. También se tienen en cuenta la exposición de la costa a la energía de las olas y las mareas, el tipo de sustrato y la pendiente de la costa, además de la productividad biológica y la sensibilidad. [100] Los manglares y las marismas tienden a tener clasificaciones ESI más altas debido a los efectos potencialmente duraderos y dañinos de la contaminación por hidrocarburos y las acciones de limpieza. Las superficies impermeables y expuestas con alta acción de las olas se clasifican más abajo debido a las olas reflectantes que impiden que el petróleo llegue a la costa y la velocidad a la que los procesos naturales eliminarán el petróleo.
Recursos biologicos
Dentro de los recursos biológicos, el ESI mapea áreas protegidas así como aquellas con importancia bio-diversa. Por lo general, se identifican a través de la herramienta de evaluación integrada de la diversidad biológica del PNUMA-WCMC . Existen diversos tipos de hábitats y ecosistemas costeros y, por lo tanto, también muchas especies en peligro de extinción que deben tenerse en cuenta al observar las áreas afectadas después de los derrames de petróleo. Los hábitats de plantas y animales que pueden estar en riesgo de derrames de hidrocarburos se denominan "elementos" y se dividen por grupos funcionales. Una clasificación adicional divide cada elemento en grupos de especies con historias de vida y comportamientos similares en relación con su vulnerabilidad a los derrames de petróleo. Hay ocho grupos de elementos: aves, reptiles, anfibios, peces, invertebrados, hábitats y plantas, humedales y mamíferos marinos y terrestres. Los grupos de elementos se dividen en subgrupos, por ejemplo, el grupo de elementos de los 'mamíferos marinos' se divide en delfines , manatíes, pinnípedos (focas, leones marinos y morsas), osos polares , nutrias marinas y ballenas . [94] [100] Necesario al clasificar y seleccionar especies es su vulnerabilidad a los mismos derrames de petróleo. Esto no solo incluye sus reacciones a tales eventos, sino también su fragilidad, la escala de grandes grupos de animales, si ocurren etapas especiales de la vida en tierra y si alguna especie actual está amenazada, en peligro de extinción o rara. [101] La forma en que se mapean los recursos biológicos es a través de símbolos que representan las especies, polígonos y líneas para trazar la extensión especial de la especie. [102] Los símbolos también tienen la capacidad de identificar las etapas de vida más vulnerables de una especie, como los patrones de muda , anidación, eclosión o migración. Esto permite planes de respuesta más precisos durante esos períodos determinados. También hay una división para los hábitats submareales que son igualmente importantes para la biodiversidad costera, incluidas las algas marinas, los arrecifes de coral y los fondos marinos que no se encuentran comúnmente mapeados dentro del tipo ESI de la costa. [102]
Recursos de uso humano
Los recursos de uso humano también se denominan a menudo características socioeconómicas, que mapean los recursos inanimados que tienen el potencial de verse directamente afectados por la contaminación por hidrocarburos. Los recursos de uso humano que se mapean dentro del ESI tendrán repercusiones socioeconómicas en un derrame de petróleo. Estos recursos se dividen en cuatro clasificaciones principales: importancia arqueológica o sitio de recursos culturales, áreas recreativas de alto uso o puntos de acceso a la costa, áreas de manejo protegidas importantes y orígenes de los recursos. [94] [101] Algunos ejemplos incluyen aeropuertos, sitios de buceo, sitios populares de playa, puertos deportivos, hoteles, fábricas, reservas naturales o santuarios marinos. Cuando se mapea, los recursos de uso humano que se necesitan proteger deben estar certificados por un responsable de la formulación de políticas local o regional. [98] Estos recursos son a menudo extremadamente vulnerables a los cambios estacionales debido a ex. pesca y turismo. Para esta categoría también hay un conjunto de símbolos disponibles para demostrar su importancia en los ESM.
Estimar el volumen de un derrame
Al observar el espesor de la película de aceite y su aparición en la superficie del agua, es posible estimar la cantidad de aceite derramado. Si también se conoce el área de la superficie del derrame, se puede calcular el volumen total de hidrocarburos. [103]
Espesor de la película | Distribución de cantidad | ||||
---|---|---|---|---|---|
Apariencia | pulgadas | mm | Nuevo Méjico | gal / sq mi | L / ha |
Apenas visible | 0,0000015 | 0,0000380 | 38 | 25 | 0.370 |
Brillo plateado | 0,0000030 | 0,0000760 | 76 | 50 | 0,730 |
Primer rastro de color | 0,0000060 | 0,0001500 | 150 | 100 | 1.500 |
Bandas de color brillantes | 0,0000120 | 0,0003000 | 300 | 200 | 2.900 |
Los colores comienzan a apagarse | 0,0000400 | 0,0010000 | 1000 | 666 | 9.700 |
Los colores son mucho más oscuros | 0,0000800 | 0,0020000 | 2000 | 1332 | 19.500 |
Los sistemas de modelos de derrames de petróleo son utilizados por la industria y el gobierno para ayudar en la planificación y la toma de decisiones de emergencia. De importancia crítica para la habilidad de la predicción del modelo de derrames de petróleo es la descripción adecuada de los campos de viento y corriente. Existe un programa mundial de modelización de derrames de hidrocarburos (WOSM). [104] El seguimiento del alcance de un derrame de petróleo también puede implicar la verificación de que los hidrocarburos recolectados durante un derrame en curso se deriven del derrame activo o de alguna otra fuente. Esto puede implicar una química analítica sofisticada centrada en la impresión digital de una fuente de aceite basada en la compleja mezcla de sustancias presentes. En gran parte, estos serán varios hidrocarburos, entre los más útiles los hidrocarburos poliaromáticos . Además, los hidrocarburos heterocíclicos de oxígeno y nitrógeno, como los homólogos parentales y alquilo de carbazol , quinolina y piridina , están presentes en muchos petróleos crudos. Como resultado, estos compuestos tienen un gran potencial para complementar el conjunto existente de objetivos de hidrocarburos para ajustar el seguimiento de la fuente de los derrames de petróleo. Este análisis también se puede utilizar para seguir la meteorización y la degradación de los derrames de crudo. [105]
Ver también
- Consulta de datos automatizada para derrames de hidrocarburos
- Problemas ambientales con el petróleo
- Problemas medioambientales con el envío
- Derrame de GNL
- Aceite de tormenta
- Desorción térmica a baja temperatura
- Plan Nacional de Contingencia de Contaminación por Petróleo y Sustancias Peligrosas
- Ohmsett (tanque de prueba ambiental simulado de aceite y materiales peligrosos)
- Ley de contaminación por hidrocarburos de 1990 (en los EE. UU.)
- Pozo de petróleo
- Suéter de pingüino
- Project Deep Spill , el primer derrame intencional de petróleo y gas en aguas profundas
- Pseudomonas putida (utilizado para degradar el aceite)
- S-200 (fertilizante)
- ShoreZone
- Contención de derrames
- Tarball
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Otras lecturas
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- Ramseur, Jonathan L. Derrames de petróleo: antecedentes y gobernanza , Servicio de Investigación del Congreso , Washington, DC, 15 de septiembre de 2017