Abordar el proyecto de mayor financiamiento otorgado por el CONACYT a uno de sus centros de investigación es imposible fuera del contexto de la explosión de la plataforma petrolífera semisumergible Deepwater Horizon, registrada el 20 de abril de 2010 en el Golfo de México, a 30 kilómetros de Luisiana, Estados Unidos.

Este derrame se considera sin precedente en la historia de la explotación petrolera debido a la profundidad a la que ocurrió -1,500 metros- y a su magnitud, pues se estima que 757 millones de litros de petróleo crudo se vertieron en el golfo, alterando y afectando los ecosistemas marinos y varias pesquerías en una amplia zona, y provocando la muerte de aves, tortugas, delfines y otras especies de cetáceos y pelágicos mayores.

• En este diagrama elaborado por Ocean Conservancy se puede ver la representación del petróleo en la superficie (café), la zona de desove del atún aleta azul, especie de importancia comercial (zona rayada), los movimientos de especies grandes como tiburón ballena, cachalote y tiburón blanco, así como las afectaciones a los corales de zonas profundas, entre otras afectaciones.

El derrame asociado a la plataforma Deepwater Horizon propició un cambio de paradigma en el entendimiento acerca del comportamiento y consecuencias de derrames. Sharon Herzka, investigadora del Departamento de Oceanografía Biológica del CICESE.

Pasaron setenta y tres años desde la primera extracción de petróleo en el Golfo de México para iniciar investigaciones mexicanas y establecer la primera línea de entendimiento sobre cómo funcionan, a profundidades mayores de 1,500 metros, los ciclos biogeoquímicos de los nutrientes, del carbón y del oxígeno en esta zona marítima. 

En 1937 se realizó la primera extracción de petróleo en el Golfo de México -10 a 15 pies de profundidad- a 1.9 km de la costa de Cameron Parish a cargo de Pure Oil Company, y fue hasta 1979 cuando se inició la extracción en aguas profundas -1,000 pies-.

El Golfo de México es una zona que se caracteriza por emanaciones naturales de hidrocarburos, esto hace que al presentarse un derrame sea necesario distinguir entre la emanación natural versus un aporte proveniente de un derrame accidental.

Sin duda es imprescindible contar con una línea base para poder evaluar impactos en casos de derrames de gran escala y tomar decisiones rápidas para proteger los ecosistemas. He aquí la importancia de contar con estudios de línea base y monitoreo ambiental en aguas mexicanas, específicamente de esa zona.

Por ello, el objetivo de la línea de acción 2 de este mega proyecto, el cual es financiado por el fondo CONACYT-SENER Hidrocarburos (convocatoria 2012-01), es establecer esta línea base. Esto es, caracterizar el estado medio y cómo cambian las más importantes variables hidrográficas, biogeoquímicas, biológicas y ecológicas del sistema, de una manera que sea integradora, comparable, accesible y validada. Así se podrán evaluar los impactos y diseñar estrategias de mitigación en casos de derrames de gran escala en la zona de aguas profundas mexicanas.

La zona económica exclusiva del Golfo de México y el mar Caribe abarca casi 830 mil km², y está sujeta a la influencia de diferentes procesos oceanográficos que operan en diversas escalas de espacio y tiempo, características que lo convierten en un desafío para la comunidad científica.

¿Por dónde iniciar ante este gran reto de aportación al conocimiento?

Se debe tomar en cuenta que el efecto de un derrame depende tanto de las condiciones físico-químicas y los patrones de circulación, como de la estructura de las comunidades marinas, desde bacterias hasta los depredadores tope.

Es primordial conocer el estado actual del ecosistema y mantener actualizada la información de los diagnósticos para poder evaluar los impactos en el momento que se requiera. Es conveniente saber qué tan vulnerables son los ecosistemas y las especies, y cuál es su resiliencia –cantidad de cambio que un sistema puede soportar manteniendo las mismas propiedades funcionales y estructurales- ante un disturbio como un derrame de gran escala.

Objetivos específicos de la línea de acción 2

1) Establecimiento de línea base de parámetros hidrográficos, biogeoquímicos, biológicos y ecológicos por medio de campañas oceanográficas.

Se definirán protocolos para la obtención de muestras y datos que cumplan con los estándares de calidad definidos para permitir la comparabilidad entre grupos de trabajo en diversos laboratorios del país y se harán ejercicios dirigidos de inter-calibración. La información se almacenará en una base de datos integral construida a partir de estándares internacionales empleados por la comunidad oceanográfica, la cual se utilizará para detectar e interpretar procesos y patrones oceanográficos, biogeoquímicos, biológicos y ecológicos en diversas escalas.

Para obtener los datos, especialistas de distintas áreas de estudio deben realizar cruceros oceanográficos y así adquirir datos hidrográficos, muestras de agua, sedimentos y diversos tipos de organismos en todo el Golfo de México.

Para definir las estaciones y fechas de los cruceros oceanográficos se tomó en cuenta la escala de variación que se quiere abarcar, las características oceanográficas, los estudios previos y las zonas donde se podría hacer explotación petrolera. Por ello, la zona de Perdido, en el noroeste del Golfo de México, y la zona de Campeche son áreas clave, debido a la explotación petrolera que se realiza cada vez a mayor profundidad.

Campañas Oceanográficas en el Golfo de México

                                  _{Mapa: Vicente Ferreira}

• Se realizarán 21 cruceros oceanográficos y 16 campañas costeras en un periodo de 5 años, cubriendo 269 estaciones únicas. Se medirán diferentes parámetros en distintos estratos de la columna de agua, desde la superficie al fondo. Se colectarán muestras del fondo marino lodoso, y se harán arrastres para evaluar las comunidades. En la escala temporal, los cruceros oceanográficos serán anuales o bianuales.

Además de las instituciones del consorcio, participan investigadores de otras instituciones: UAM, TAMUG, CICIMAR-IPN, Scripps y LEGOS.

2) Desarrollar un módulo biogeoquímico que integre procesos de producción primaria, el ciclo del nitrógeno y la remineralización, para acoplarlo a modelos numéricos de circulación y evaluar el efecto potencial de un derrame.

¿Qué pasa si tienes una inyección de una alta concentración de hidrocarburos en materia orgánica que se descompone en la columna de agua? El simular estos escenarios y evaluar la reacción del ecosistema, es parte de la utilidad de este modelo matemático. Se utilizarán datos obtenidos en el campo para calibrar el modelo, el cual considera la dinámica del nitrógeno y los cambios del oxígeno incluyendo el carbono.

3) Identificar zonas de hábitat crítico para especies de vertebrados marinos susceptibles a los efectos de derrames (tortugas, cetáceos y peces pelágicos mayores).

La elección de estas especies se debe a los impactos que sufrieron durante el derrame de la plataforma Deepwater Horizon. Son especies particularmente susceptibles y son consideradas indicadores de la salud de los ecosistemas.

Se usarán estrategias complementarias: análisis de registros pesqueros, censos de distribución y abundancia por medio de cruceros de oportunidad y dirigidos, sobrevuelos del mar con planeadores ligeros para la observación de cetáceos, y se utilizará tecnología de frontera como marcas satelitales.

Estos datos espaciales se incorporarán a sistemas de información geográficos, y se hará análisis de zonas de vulnerabilidad.

4) Evaluar el estado de salud, conservación y vulnerabilidad de los ecosistemas de pastos marinos de Campeche y Yucatán ante derrames de hidrocarburos.

Se realizará un análisis multidisciplinario de las comunidades de pastos marinos y un diagnóstico de su estado de salud y su vulnerabilidad a derrames de los sitios monitoreados.

Se elaborará  un diagnóstico de la composición florística de los pastos y de la macrofauna asociada, se medirán nutrientes y se evaluará el efecto de las bacterias sulfatorreductoras sobre el estado del sedimento. Además, se crearán mapas de distribución indicando cuáles pueden ser los riesgos y qué tan vulnerables son las diferentes regiones.

Contribuciones de la Línea de acción 2

• Una base de datos sistemática de amplia cobertura espacial y temporal de las mediciones hidrográficas, biogeoquímicas, biológicas y ecológicas, sin precedente en el Golfo de México.
• Análisis integral de los principiales procesos que regulan el ecosistema en diferentes escalas.
• Implementación de tecnologías de medición y análisis de frontera.
• Suministro de muestras, módulos geoquímicos y datos a otras líneas de acción.

El 5 de marzo de 2015 arrancó oficialmente el megaproyecto y a finales de marzo, más de ochenta especialistas de diversas disciplinas se reunieron en las instalaciones del CICESE. En lo que respecta a la línea de acción 2, el propósito fue estandarizar los protocolos para la obtención y análisis de muestras, y así obtener datos comparables e integrables como aportación al conocimiento del Golfo de México.   

Se está generando una base de datos de mediciones, parámetros y variables hidrográficas, biogeoquímicas, biológicas y ecológicas. Una base de datos sistemática, sin precedente no sólo en aguas mexicanas, sino en aguas americanas. Sharon Herzka, investigadora del Departamento de Oceanografía Biológica del CICESE.

Con este megaproyecto se pretende que, en cinco años, México cuente con herramientas que permitan establecer planes de contingencia y actividades de mitigación, en caso de ocurrir un derrame de hidrocarburos de gran escala en el Golfo de México.

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Palabras clave: Golfo de México, Línea de base, monitoreo ambiental, Sharon Herzka