Un estudio publicado el 28 de agosto de 2017, en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias agrega una nueva dimensión a la controvertida decisión de inyectar grandes cantidades de dispersantes químicos inmediatamente por encima del pozo de petróleo dañado en el fondo marino durante el desastre de Deepwater Horizon en 2010. Los dispersantes pueden haber reducido significativamente la cantidad de gases nocivos en el aire en la superficie del mar —Disminuir los riesgos para la salud de los socorristas y permitirles seguir trabajando para detener el derrame incontrolado y limpiar el petróleo derramado antes.

En medio de la crisis de Deepwater Horizon, funcionarios tomaron la controvertida y sin precedentes decisión de inyectar más de 700, 000 galones de dispersante químico durante 67 días inmediatamente por encima de la boca de pozo cortada de la plataforma petrolera en el fondo del océano. El objetivo era descomponer el petróleo que surgía incontrolablemente de la boca del pozo en gotitas más pequeñas en las profundidades del mar. con el objetivo de disminuir las mareas negras y reducir la cantidad de gases nocivos que llegan a la superficie del océano.

Los defensores afirman que los dispersantes ayudaron a disipar las manchas de petróleo en la superficie del mar, provocando que menos hidrocarburos contaminen las playas y las marismas de la costa. Los opositores dijeron que los dispersantes en sí mismos eran tóxicos, puede haber causado daños al medio ambiente, y no fueron efectivos para reducir las ya pequeñas gotas que se forman en la boca del pozo.

A este debate, El nuevo estudio demuestra un efecto beneficioso de los dispersantes:la inyección de dispersante submarina puede haber permitido que los socorristas, literalmente, respiren mejor. Al descomponer el petróleo en gotitas más pequeñas que se disolvieron más rápido en las profundidades del océano, los dispersantes disminuyeron las cantidades de compuestos tóxicos volátiles que subieron a la superficie y se liberaron en el aire. Eso mejoró drásticamente la calidad del aire para los socorristas y presumiblemente redujo el número de días en que la calidad del aire era demasiado mala y los socorristas tuvieron que ponerse respiradores y / o tuvieron que suspender los esfuerzos de limpieza.

El equipo de investigación incluyó:Jonas Gros, Scott Socolofsky, Anusha Dissanayake, e Inok Jun (Universidad de Texas A&M); Lin Zhao y Michel Boufadel (Instituto de Tecnología de Nueva Jersey); Christopher Reddy (Instituto Oceanográfico Woods Hole); y J. Samuel Arey (Instituto Federal Suizo de Ciencia y Tecnología Acuáticas). La investigación fue financiada por la Iniciativa de Investigación del Golfo de México y la Fundación Nacional de Ciencias.

Se han aplicado dispersantes a las manchas de petróleo en la superficie del océano durante medio siglo para romper el petróleo en gotitas más pequeñas que se disipan en las aguas del océano abierto para que llegue menos petróleo a las costas ecológicamente sensibles. Pero, nunca se habían utilizado a la profundidad sin precedentes de 5, 000 pies debajo de la superficie, donde un estimado 7, 500 toneladas diarias de aceite y 2, 400 toneladas por día de gas natural salían de la boca de pozo rota cerca del lecho marino. Este caudal es equivalente a 57, 000 barriles por día de petróleo y 92 millones de pies cúbicos por día de gas que se producen en condiciones estándar en la superficie del mar. Durante el período estudiado por los autores, 19, 000 barriles por día de petróleo también fueron capturados por un embudo invertido, o "sombrero de copa, "que se colocó directamente sobre la boca del pozo, lo que disminuyó la cantidad de petróleo que se escapó al mar.

"Los socorristas gubernamentales y de la industria se enfrentaron a un derrame de petróleo de un tamaño y una profundidad del mar sin precedentes, enfrentándolos en una batalla de alto riesgo contra grandes incógnitas, "Reddy y Arey escribieron en un artículo de la revista Oceanus. Tomaron una decisión crucial para proceder con la inyección subterránea de Corexit EC9500A, un dispersante que se asemeja aproximadamente a una mezcla de aceite mineral de grado alimenticio, líquido limpiaparabrisas, y detergente para platos de uso doméstico.

Fotografías aéreas y relatos anecdóticos sugirieron que la inyección de dispersante en aguas profundas puede haber ayudado a disipar las manchas de petróleo en la superficie y mejorar la calidad del aire alrededor de los barcos de respuesta que trabajan cerca del lugar del desastre. Pero en el fragor de la crisis, los funcionarios no se tomaron el tiempo para diseñar e implementar experimentos sólidos para medir los efectos detallados de la inyección.

En el nuevo estudio, Los científicos construyeron y probaron un modelo matemático que simulaba las complejas interacciones químicas y físicas entre el agua, petróleo, gas, y dispersante que ocurrió durante Deepwater Horizon. Se centraron en el período que comienza el 3 de junio, 2010, cuando los ingenieros cortaron el tubo ascendente en la boca del pozo, hasta el 15 de julio 2010:un período de tiempo en el que se recopilaron una gran cantidad de observaciones científicas cercanas en el aire y el océano. Para probar la capacidad del modelo para simular el desastre del mundo real, compararon las predicciones del modelo con las observaciones. Casi todas esas comparaciones se alinearon con el resultado del modelo, lo que indica que el modelo replica muchos aspectos de lo que sucedió con el petróleo y el gas debajo de la superficie del océano.

Luego, el equipo de investigación utilizó el modelo para realizar una prueba clave que nunca se realizó en la vida real:ejecutaron el modelo para ver qué habría sucedido si los dispersantes no se hubieran inyectado inmediatamente por encima del cabezal del pozo durante el mismo período de tiempo.

Los resultados del modelo indicaron que la inyección de dispersantes en aguas profundas tuvo un efecto profundo en la calidad del aire en la superficie del océano. La inyección del dispersante submarino provocó que el chorro turbulento de los fluidos de petróleo formara gotas de aceite que eran aproximadamente 30 veces más pequeñas (en volumen) de lo que habrían sido sin los dispersantes. según los resultados del modelo. Este cambio sutil provocó que muchos productos químicos volátiles del petróleo se disolvieran más rápidamente y quedaran atrapados en las profundidades del mar. Según el estudio, la mayor parte del benceno y el tolueno altamente tóxicos del petróleo fueron transportados en corrientes profundas, junto con otros compuestos de petróleo atrapados que afectaron a los organismos en y cerca del fondo del mar. El benceno y el tolueno probablemente se habrían biodegradado en unas semanas.

"En 2010, cuando NSF inició la financiación de respuesta rápida para la investigación de Deepwater Horizon, era importante caracterizar las condiciones iniciales del derrame, como la dinámica de la pluma y los efectos ecológicos, "dijo Don Rice, director de programa en la División de Ciencias Oceánicas de la NSF. "Estos científicos y otros hicieron precisamente eso. Como demuestran claramente los hallazgos de este estudio, los descubrimientos de la investigación científica básica y las consiguientes aplicaciones prácticas a su paso son a menudo totalmente inesperados ".

El modelo mostró que la inyección de dispersante disminuyó la concentración general de todos los químicos orgánicos volátiles en la atmósfera en una cantidad modesta (alrededor del 30 por ciento). Pero también redujo significativamente la cantidad de químicos más dañinos para los humanos, tales como benceno y tolueno. La concentración atmosférica de benceno, por ejemplo, disminuyó en aproximadamente 6, 000 veces, mejorando drásticamente la calidad del aire.

Sin la inyección de dispersante, el modelo mostró que las concentraciones de benceno en el aire a 2 metros sobre la superficie del mar habrían sido 13 veces superiores a los niveles considerados aceptables para respirar durante una jornada laboral de 10 horas o una semana laboral de 40 horas, basado en las pautas del Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH). Sin embargo, con inyección de dispersante, el modelo mostró que las concentraciones de benceno atmosférico eran 500 veces más bajas que los niveles considerados aceptables para respirar por NIOSH.

"Estas predicciones dependen de las condiciones meteorológicas locales que pueden variar de un día a otro. Sin embargo, predecimos que los retrasos en la limpieza habrían sido mucho más frecuentes si no se hubiera aplicado la inyección de dispersante subterránea, "Dijeron Reddy y Arey.

"Pero este estudio no es la última palabra sobre el uso de dispersantes, ", agregaron." Es otra fila en una hoja de contabilidad llamada 'análisis de mitigación del impacto de derrames, '"que evalúa diversas estrategias y herramientas para reducir el daño ambiental y económico causado por los derrames de hidrocarburos." Todos los posibles efectos positivos y negativos de la inyección de dispersantes deben tenerse en cuenta antes de que se puedan determinar sólidamente los juicios definitivos sobre su uso futuro, " ellos dijeron.

El debate sobre el uso de dispersantes se está volviendo cada vez más politizado y enconado, y la Academia Nacional de Ciencias ha reunido recientemente un comité de científicos, oficiales del gobierno, e industria para evaluar el uso de dispersantes químicos en la respuesta a derrames de hidrocarburos.