¿Qué pasaría si hay un derrame en la zona de Perdido?
Línea 5: Análisis de escenarios de derrames
|
¿Qué pasaría si hay un derrame en la zona de Perdido? De una sola pregunta de investigación surgen 5 líneas donde la multidisciplina es Fuente: Milenio.com (2012). imprescindible. La línea 5 se dirige a “examinar de manera integral las posibles consecuencias de escenarios de derrames en aguas profundas de la región de Perdido”, mencionó la coordinadora de esta línea, la Dra. Paula Pérez Brunius, investigadora del Departamento de Oceanografía Física del CICESE. La zona de Perdido será utilizada como un sistema modelo para el megaproyecto, y se eligió dado que es la zona donde PEMEX tiene ya identificados yacimientos para extraer hidrocarburos en aguas profundas.
De esta zona se estudiarán todos los factores involucrados en los fenómenos físicos, biogeoquímicos, biológicos y ecológicos, enfocados particularmente en dos cosas: los procesos físicos que están involucrados en el transporte de partículas y el impacto de derrames sobre el ecosistema, como lo es la afectación al plancton, ostiones y peces al ser expuestos a hidrocarburos, así como la capacidad de recuperación natural del ecosistema debido a la conectividad biológica entre sus poblaciones.
Sobre la dispersión de partículas Con experimentos muy concretos, informó la Dra. Pérez, el equipo de trabajo hará mediciones directas de dispersión de partículas a diferentes profundidades de la columna de agua, y desde mar adentro hasta la costa, para tratar de entender qué parámetros o forzamientos son los que más influyen en la dispersión de un derrame de hidrocarburos y cómo se comportan al arribar a la región costera. Esta información ayudará a establecer la incertidumbre de las predicciones de los escenarios de derrame obtenidos con los modelos, así como ayudar a entender los procesos que no están bien representados en los modelos para poder desarrollar herramientas de predicción más precisas, a futuro.
Utilizando boyas de deriva junto con lanzamiento de tinta, se estudiará la dispersión de una mancha en la superficie del mar, en la región interna de la plataforma continental, midiendo cómo evoluciona la mancha de tinta de forma simultánea, desde embarcaciones menores y desde un avión con sensores. Mientras que en la región del talud continental se analizará la diferencia de la dispersión de partículas en la superficie con la observada a distintas profundidades, mediante el uso de boyas a la deriva rastreadas por satélite, y flotadores subsuperficiales que se rastrean acústicamente. Además, se utilizarán experimentos modelados numéricamente, tanto para ayudar en el diseño experimental de los experimentos en campo como para comparar con los resultados observados. La idea es coordinar estos experimentos en campo y modelados para entender los procesos que controlan el fenómeno de dispersión, y analizar qué tan bien los simulan los modelos numéricos.
El objetivo general de los escenarios de derrame simulados con los modelos es generar mapas del Golfo de México que indiquen la probabilidad de arribo, la concentración de petróleo, y tiempo de arribo. Estos resultados sentarán las bases para poder evaluar la vulnerabilidad ecológica del ecosistema ante diversos escenarios de derrames. Habrá cuatro grupos trabajando en los procesos físicos que dan lugar a la dispersión de una mancha: tres estarán trabajando en campo, en la
región costera, en la plataforma interna y en aguas profundas. El otro grupo trabajará en modelación numérica. Durante las primeras reuniones de los investigadores involucrados, lo que más se discutió fue el diseño de los experimentos en campo y numéricos, para hacer el mejor diseño experimental y estandarizar las metodologías que se utilizarán al momento de comparar los resultados. Aun cuando hay muchas cosas por explorar, como las escalas temporales-espaciales y proyecciones numéricas para mejorar el diseño experimental, por mencionar algunos, se plantearon diferentes metodologías de cómo se cuantifica la dispersión.
Análisis de hidrocarburos Aprovechando que se harán campañas oceanográficas para lanzar las boyas de deriva y flotadores sobre el talud continental de Perdido, se contempla recolectar muestras de agua para análisis y hacer lances con sensores de última generación que miden la concentración de ciertos tipos de hidrocarburos. A la par, se lanzarán planeadores submarinos (gliders) equipados con estos mismos sensores para medir su distribución horizontal y vertical con muy alta resolución. Este subproyecto pretende caracterizar las fuentes de materia orgánica en el agua por medio de métodos químicos especializados (incluyendo hidrocarburos de emanaciones naturales) y compararlos con mediciones simultáneas con los sensores especializados. Esto es crucial para distinguir niveles de origen natural y fuentes de materia orgánica de hidrocarburos vertidos accidentalmente, además de ser necesario para predecir su destino en el ecosistema y evaluar impactos en caso de un derrame.
Conectividad y vulnerabilidad biológica A nivel biológico, el impacto y los efectos de un derrame sobre el ecosistema marino se estudiarán a partir de la caracterización de la distribución y composición de diferentes tipos de comunidades, el estudio de poblaciones de especies modelo, y llevando a cabo estudios dirigidos a evaluar su respuesta fisiológica en nivel organismo y molecular ante la exposición de hidrocarburos.
Con el interés de conocer las posibles consecuencias de los derrames de petróleo a gran escala sobre la salud de la población de peces y su capacidad natural de recuperación, se evaluará el grado de conectividad biológica entre la plataforma, el talud y la zona de aguas profundas enfocándose en la región de Perdido como sistema modelo. Para ello, se realizarán análisis isotópicos y genéticos de larvas y juveniles de peces y otras especies, incluyendo aquellas asociadas a comunidades de sargazo flotante. Además, se analizará la respuesta de la comunidad de fitoplancton ante diferentes concentraciones de hidrocarburos. Esto se evaluará a partir de experimentos de mesocosmos, en los cuales se mantienen los organismos bajo condiciones que simulan las naturales, para establecer la respuesta de la comunidad en términos de su abundancia, diversidad y tasa de respiración durante tres estaciones climáticas: lluvia, sequía y nortes. El impacto ecológico de un derrame en la zona costera se estudiará también mediante bioindicadores como el ostión, especie clave para conocer niveles de contaminación del agua. El ostión es una especie esencial para la conservación de costas y un importante recurso pesquero en muchas regiones del golfo. A partir de bioensayos en laboratorio, donde se expondrá a la especie a derivados de petróleo, se podrán conocer cuáles son los genes involucrados en la respuesta metabólica a estos contaminantes. Con esta exposición se producirá un catálogo de genes biomarcadores que permitan evaluar la vulnerabilidad del ostión a derrames de petróleo con diferentes características. Otros organismos que se contemplan para realizar bioensayos son el camarón y el lenguado, habitantes de aguas un poco más profundas que viven en estrecha asociación con el fondo, y que son consideradas indicadores del nivel de salud del lecho marino. El estudio de estas especies permitirá generar modelos de vulnerabilidad biótica mediante la evaluación del efecto fisiológico que presentan ante la exposición de diferentes concentraciones de petróleo en el agua y en sedimentos.
La elección de las especies marinas en las que se enfocará el estudio se debe a los impactos que sufrieron durante el derrame de la plataforma Deepwater Horizon en 2010 y el conocimiento previo que se tiene sobre las especies que habitan en aguas mexicanas. El objetivo de los modelos de vulnerabilidad es conocer el grado de susceptibilidad a daño de los diversos componentes del ecosistema por exposición a estresores asociados a derrames de petróleo. La idea es integrar información ecológica y biológica en el contexto de diversos escenarios de derrames para evaluar su nivel de vulnerabilidad. Estos escenarios incluyen los generados a través de modelos numéricos. La evaluación de la vulnerabilidad sin duda impone un gran reto, siendo que no es un concepto unificado. Por ello, se estará trabajando en la definición de los criterios e índices que permitan evaluar cuantitativamente este concepto. Varias ideas de cómo abordar el tema se presentaron en la reunión de arranque celebrada a finales de marzo de 2015, y se ha conformado un grupo de trabajo muy diverso que continuará trabajando sobre el tema a lo largo de todo el proyecto.
Desarrollo tecnológico
Cabe destacar que las nuevas capacitaciones, aunadas a la experiencia del personal del CIDESI para la reparación y mantenimiento de gliders, permitirán desarrollar una patente mexicana que significará un gran avance en la ciencia y tecnología de nuestro país. Además del desarrollo, la tarea en el área tecnológica es adaptar la tecnología ya existente a los procesos que se desean realizar.
Es importante combinar esfuerzos “El mayor reto es incorporar toda esta información en los entregables”, mencionó la Dra. Pérez. Para ella ha sido una buena experiencia estar en estas cuestiones, tratando de ver cómo conjuntar la información y poder generar todos estos productos. “La gran ventaja es la experiencia de todos los que conforman el grupo”. Con mucho trabajo por delante, todos los investigadores y técnicos involucrados crearon una sinergia muy buena durante las primeras reuniones oficiadas en este 2015. En la línea 1 se trabaja sobre todo en coordinación. Todo el equipo tecnológico que se utilizará necesita de gran planeación entre el CICESE, CIDESI, UABC, UNAM y CINVESTAV, para coordinar la localización y aplicación de cada instrumento. Además, se necesita un fuerte lazo con el grupo de telecomunicaciones ya que se desarrollará y diseñará un esquema de compresión de datos para lograr comunicación entre boyas, y entre boyas y satélite. Dentro de la línea 2 es importante seguir actualizándose en cuanto al tema de vulnerabilidad. Al final del megaproyecto, un entregable grande se resume en el Atlas temático de regiones, especies y ecosistemas vulnerables ante escenarios de derrame de gran escala. Para la Línea 3, el mayor reto es incorporar la biogeoquímica a los modelos físicos existentes, así como generar resultados cuantitativos de los escenarios de derrame modelados para incorporarlos con la ecología. Para lograrlo, se planteó la idea de integrar todas las variables ecológicas y biológicas relevantes en mapas de varias capas. Esto permitirá combinar la información cuantitativa ecológica con los mapas probabilísticos producidos por los modelos para los distintos escenarios de derrame y, así, poder establecer la vulnerabilidad biótica de diferentes componentes del ecosistema.
En la Línea 4, cada institución se encargará de un subproyecto que se desarrollará a partir de muestras de agua, las cuales se analizarán tanto en las embarcaciones como en laboratorios especializados. Los catálogos de bacterias que se elaboren, según las diferentes muestras de agua, ayudarán a sentar las bases para generar un modelo que interrelacione las cuestiones físico-químicas de las corrientes del Golfo de México con cuestiones biológicas. El entregable final incluirá todos los componentes de cada subproyecto y se plasmará al final de la etapa 3, en el año 5 del megaproyecto. Desde la conformación del megaproyecto y el grupo de trabajo, se pensó en producir algo que tenga un valor de conocimiento nuevo y útil. Una vez concluido el proyecto, se piensa que sea funcional para generar planes de acción ante contingencias. La intención es que las autoridades y dependencias gubernamentales puedan utilizar la información para tomar decisiones en el caso de presentarse un derrame de hidrocarburos. Para continuar con la sinergia, todas las líneas tienen la encomienda de comunicarse fácilmente y compartir información, considerando clave la comunicación grupal para avanzar. Para información adicional de este mega proyecto, siga esta liga.
|
Si hay una palabra que describe a esta línea es integración. La línea 5 del megaproyecto del Golfo de México tiene como objetivo conjuntar toda la información de las cuatro líneas anteriores para elaborar el entregable final: un atlas de análisis de escenarios de derrames de hidrocarburos que permita saber qué sucede en el ecosistema del golfo cuando ocurre un derrame y cómo lo afecta.
La región para estudiar los procesos físicos de dispersión abarca desde la plataforma interna hasta el talud continental de la zona de Perdido, donde se realizarán experimentos con tinta y con instrumentos a la deriva, programados para los años 2 y 3 del megaproyecto.
Finalmente se realizarán simulaciones numéricas de derrames en pozos seleccionados de Perdido y de Campeche bajo distintas condiciones ambientales, con el fin de cuantificar estadísticamente la concentración del crudo que va a llegar a cierto lugar y en cuánto tiempo. Las simulaciones numéricas cerca de la costa en la región de Perdido proveerán información con mayor resolución sobre el arribo de un derrame de aguas profundas a la costa o al interior de lagunas costeras.
Finalmente, se evaluará el posible impacto de un derrame petrolero sobre las poblaciones de tortugas marinas, analizando el potencial de arribo a los hábitats críticos, tanto oceánicos como costeros, en los que se desarrollan sus crías y juveniles. El objetivo final es elaborar un Plan de Atención a Contingencias por Operación Petrolera que afecta a Tortugas Marinas, y que sirva de apoyo a las autoridades competentes en el caso de un derrame.
Algo que caracteriza al megaproyecto es el apoyo y desarrollo de alta tecnología para la aplicación de experimentos en laboratorio y en campo. Boyas superficiales, anclajes con sensores, gliders, radares de alta frecuencia, LiDar y sistemas de comunicación satelital son herramientas tecnológicas que apoyarán a cada una de las líneas para el monitoreo y aplicación de experimentos en campo y laboratorio.
En reuniones previas se discutieron los posibles formatos de los datos. Los encargados siguen trabajando en cómo unir la información para que sea útil para todos.