El derrame de petróleo de Deepwater Horizon 2010 se considera el derrame marino accidental más grande en la historia de los EE. UU. Y un desastre para las comunidades humanas y no humanas a lo largo de la costa del Golfo de México. Pero el derrame creó una oportunidad para estudiar rigurosamente los efectos de los derrames de petróleo en el medio ambiente y la salud pública, y para desarrollar nuevas tecnologías para combatir futuros derrames.
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BP reservó $ 500 millones para financiar investigaciones relacionadas con derrames, y durante los últimos cinco años la Iniciativa de Investigación independiente del Golfo de México (GoMRI) ha utilizado esos fondos para apoyar la investigación de más de 1, 200 científicos.
En el camino, estos investigadores han realizado descubrimientos fundamentales de la ciencia oceánica que de otra manera nunca se hubieran conocido. Aquí hay cinco de los hallazgos oceánicos más interesantes que han surgido de la investigación sobre derrames de petróleo del Golfo:
Corrientes oceánicas nunca antes vistas
Los investigadores lanzaron drifters de plástico en el Golfo de México en 2012. (CARTHE) Nuestra comprensión de las corrientes oceánicas está limitada por nuestras herramientas, dice Tamay Özgökmen, un oceanógrafo físico de la Universidad de Miami. Nuestros ojos pueden detectar pequeñas corrientes desde el costado de un bote, y los satélites pueden identificar las grandes que tienen decenas a cientos de millas de ancho. Pero no tenemos buenas herramientas para ver corrientes que se encuentran en algún lugar en el medio, alrededor de 300 pies a 6 millas de ancho, y siguen siendo en gran medida invisibles.
Dirigido por Özgökmen, el equipo de oceanógrafos e ingenieros de CARTHE encontró una nueva herramienta durante el derrame del Golfo: la mancha de petróleo. Según algunas estimaciones, la mancha cubría casi 4, 000 millas cuadradas a fines de abril de 2010. Observaron cuidadosamente que la mancha se extendía por la superficie del océano, y notaron que no se movía de la manera que sospechaban según las corrientes conocidas. "Observamos muchas imágenes del derrame de petróleo y nos quedó claro que los flujos a pequeña escala fueron muy influyentes en cómo se propagó", dice Özgökmen.
Los investigadores de CARTHE desarrollaron un conjunto de pequeños desviadores oceánicos habilitados para GPS que podrían arrojarse al Golfo y rastrearse por ubicación. Sus datos confirmaron la existencia de estas pequeñas corrientes, llamadas corrientes sub-mesoescalares. "Este fue un descubrimiento, la primera vez que se midieron estas corrientes", dice Özgökmen. "La gente siempre sospechó de ellos, pero nunca pudieron medirlos porque necesitaban una gran cantidad de vagabundos". El equipo de CARTHE continúa desarrollando drifters baratos, compactos, fáciles de construir y biodegradables que los investigadores pueden usar para identificar otras pequeñas corrientes locales en todo el mundo.
Una cuenta de criaturas del golfo
Una micrografía electrónica de barrido del dragón de barro Echinoderes skipperae . (Martin Sørensen) Después del derrame, una de las primeras preguntas fue cómo afectaría a las poblaciones de animales en el Golfo y a lo largo de la costa. La gente inmediatamente se preocupó por los grandes animales carismáticos como los delfines, los pelícanos y el atún rojo, ya que podemos ver fácilmente y sentir empatía por su sufrimiento. Sin embargo, muchos de los animales abundantes pero menos atractivos tradicionalmente, como los insectos y el zooplancton, son tan cruciales para estos ecosistemas, si no más.
El derrame dio a los investigadores la oportunidad de contar e identificar estos pequeños bichos en la región del Golfo, algunos por primera vez. Linda Hooper-Bui, entomóloga de la Universidad Estatal de Luisiana, estudia insectos y arañas, que a menudo juegan un papel inadvertido pero importante en los hábitats costeros, como airear y alterar nutrientes en el suelo, competir con los cangrejos y otros artrópodos por comida, transportar semillas de plantas y sirviendo como alimento para pájaros cantores y otros animales. A raíz del derrame, Hooper-Bui estudió los efectos de los factores estresantes sobre los insectos y las arañas en las marismas y las dunas costeras que bordean el Golfo de México. Uno de esos factores estresantes es el petróleo, pero también ha estado viendo inundaciones y marejadas ciclónicas, que serán cada vez más comunes a medida que el nivel del mar aumente a lo largo de la costa del Golfo. "Ahora tenemos excelentes datos sobre la diversidad de insectos y arañas, esos taxones que son resistentes a los estresores, los que son resistentes al estrés extremo y los que tardan más en recuperarse", dice.
Mientras tanto, el biólogo Stephen Landers de la Universidad de Troy está cavando en la arena en busca de meiofauna, animales microscópicos que viven entre granos de arena. Antes del derrame, él y sus colegas recolectaron sedimentos de la costa del Golfo y contaron más de 33, 300 animales, incluidos nematodos, copépodos y pequeños gusanos marinos llamados poliquetos. A medida que continúa el trabajo de muestreo posterior al derrame y pone nombres a las caras meiofaunales, "ha encontrado unas 15 especies que parecen ser nuevas para la ciencia", dice. Por ejemplo, él y Martin Sørensen de la Universidad de Copenhague han descrito dos nuevas especies de dragones de lodo. "Solo a través de una comprensión de lo que está disponible ahora podremos observar los efectos de los cambios en el futuro", dice Landers.
La energía y la vida rodean las filtraciones de aguas profundas
Los gusanos de hielo de metano se acumulan en un trozo de hidrato de metano en el Golfo. (Programa NOAA Okeanos Explorer, expedición del Golfo de México 2012) Cada año, las filtraciones de petróleo natural se escapan hasta 1.4 millones de barriles de petróleo en el Golfo de México. Burbuja por burbuja, el petróleo y el gas escapan de los depósitos debajo del fondo marino, los mismos depósitos que las compañías de petróleo y gas aprovechan cuando perforan en las profundidades del mar.
Comunidades únicas de animales rodean estas filtraciones, alimentándose de microbios que pueden digerir el petróleo y el gas ricos en hidrocarburos. "La presencia y el movimiento de petróleo y gas es esencial para que estos organismos prosperen", escribió Caroline Johansen, una estudiante graduada de la Universidad Estatal de Florida, en una publicación de blog en el Portal Smithsonian Ocean. Como parte de un proyecto GoMRI en aguas profundas, filma las filtraciones para medir con precisión la cantidad de petróleo y gas que emerge e identificar los factores que controlan la liberación de burbujas.
Estas filtraciones también son un sitio de formación de hidratos de metano, una forma cristalina de metano que se considera una nueva fuente potencial de gas natural y un contribuyente potencialmente peligroso para el cambio climático futuro. Los hidratos de metano son un peligro importante en los sitios de perforación en aguas profundas, e incluso evitaron que BP detuviera el derrame de Deepwater Horizon a principios de mayo de 2010 cuando crecieron dentro del domo de contención.
Todavía hay mucho que aprender sobre cómo y por qué se forman, su estabilidad a diferentes temperaturas y presiones y qué papel juegan en los sitios de filtración. El derrame ha brindado a los investigadores la oportunidad de pasar un tiempo dedicado en estos sitios inaccesibles y comprender mejor su física, química y biología. "Todo esto se relaciona con el 'panorama general', en el sentido de que generamos una mejor comprensión del funcionamiento de estos sitios de filtración que son áreas productoras de energía para muchos de los organismos en estos ecosistemas bentónicos", dice Johansen. Quizás con mayor urgencia, el Golfo de México es considerado el mejor lugar en los EE. UU. Para perforar en busca de hidratos de metano, si los científicos pueden descubrir cómo extraerlos de manera segura. Cuanto más puedan aprender los investigadores sobre los hidratos del Golfo antes de ese día, mejor.
Cómo migran los tiburones ocultos de las profundidades
Un tiburón de seis puntas romas en Hawai. (Dean Gubbs) Tememos y nos deleitamos con los tiburones cuando nadan en la superficie. Pero la mayoría de los tiburones se quedan en las profundidades del océano, permaneciendo invisibles para nosotros. "La mayoría de las personas no se dan cuenta de que más de la mitad de todas las especies de tiburones del mundo viven toda su vida por debajo de los 700 pies de profundidad", dice el científico de tiburones Dean Grubbs, de la Universidad Estatal de Florida.
Mientras tomaban muestras de peces de aguas profundas para la exposición al petróleo después del derrame, Grubbs aprovechó la oportunidad para aprender más sobre uno de los tiburones grandes de aguas profundas más comunes: el tiburón romo de seis puntas. Alcanzando longitudes de 17 pies, se encuentran en todo el mundo en aguas de hasta 6, 000 pies de profundidad. Con su equipo, colocó etiquetas satelitales a 20 de estos tiburones en todo el mundo, incluidos siete en el Golfo de México, para rastrear sus movimientos. Se sorprendieron al descubrir que los tiburones de seis branquias del Golfo nadan hacia la superficie del océano al atardecer y regresan a las profundidades al amanecer, siguiendo un horario estricto. Esto sigue el mismo patrón de migración vertical diaria utilizado por miles de millones de peces pequeños, calamares y camarones. Grubbs cree que los tiburones sixgilll pueden estar siguiendo esta migración para alimentarse de los depredadores de estos organismos más pequeños.
Además, su equipo tomó muestras de poblaciones de peces de aguas profundas, incluidos los tiburones, en todo el este del Golfo. Se sorprendieron al descubrir que las comunidades de peces de aguas profundas varían significativamente en toda la región. Esto es relevante para comprender los impactos del derrame, ya que hasta 10 millones de galones de petróleo pueden haberse asentado en el fondo marino donde viven y se alimentan estos peces. Pero también proporciona información fundamental a los investigadores que intentan comprender qué fuerzas dan forma a estas comunidades de aguas profundas.
La invasión del pez león
En el verano posterior al derrame, Will Patterson, de la Universidad del Sur de Alabama y Dauphin Island Sea Lab, inspeccionó arrecifes artificiales y naturales a lo largo de la plataforma central del norte del Golfo para ver si el petróleo afectaba a los peces de arrecife que viven allí. Tomando un video con pequeñas cámaras con control remoto, él y su estudiante graduada Kristen Dahl hicieron una observación sorprendente: el pez león invasivo se posó en todos los arrecifes artificiales.
Estos peces son depredadores voraces, se reproducen rápidamente y son difíciles de atrapar y matar. Esta fue la primera vez que se vio a los peces problemáticos en cantidades tan altas alrededor de comunidades de arrecifes artificiales en el norte del Golfo de México, por lo que Patterson comenzó a rastrearlos. A finales de 2013, las poblaciones de pez león en la región habían crecido exponencialmente, y han aumentado aún más desde entonces. Encontró mayores densidades de pez león en los arrecifes artificiales que en los arrecifes naturales, densidades que se encuentran entre las más altas del Atlántico occidental.
A medida que continúan estudiando los impactos del derrame de petróleo, también seguirán al pez león. "Lo que nos interesa documentar son las tendencias de la población de peces león, los posibles mecanismos para controlar el pez león y el impacto que están teniendo en las poblaciones nativas de peces de arrecife", dice Patterson.
Obtenga más información sobre el derrame de petróleo de Deepwater Horizon en el Portal Smithsonian Ocean.
