Dopo che migliaia di galloni di petrolio si sono riversati nell'Oceano Pacifico in seguito alla fuoriuscita del 2 ottobre, agenzie e volontari hanno lavorato 24 ore su 24 per mitigare i danni e fermare la diffusione.

Per fare questo, gli equipaggi hanno impiegato bracci, barriere fisiche galleggianti che aiutano a contenere l'olio dall'estensione verso l'esterno. Gli skimmer vengono quindi utilizzati all'interno del perimetro del braccio per rimuovere l'olio dall'acqua prima di assorbirlo con una miscela simile alla sabbia.

L'attuale fuoriuscita è solo una delle tante negli ultimi 30 anni, e la sua stima da 24 a 131 mila galloni è relativamente piccola rispetto ai quasi 134 milioni di galloni che hanno interessato il Golfo del Messico dopo Deep Water Horizon nel 2010.

Sebbene i boom siano stati efficaci in questa più recente fuoriuscita, precedenti sversamenti più grandi hanno richiesto ulteriori tecniche di mitigazione come l'uso di disperdenti o la combustione in situ.

Dopo la fuoriuscita di Deepwater Horizon, I professori di ingegneria chimica della Carnegie Mellon Shelley Anna e Lynn Walker si sono uniti allo sforzo della Gulf of Mexico Research Initiative (GoMRI) per comprendere meglio l'impatto sia della fuoriuscita che delle tecniche utilizzate per limitare la devastazione sulla fauna selvatica e sulle zone umide.

Al tempo, Anna e Walker stavano già sviluppando uno strumento chiamato microtensiometro per misurare il comportamento interfacciale e di trasporto dei tensioattivi, sostanze chimiche utilizzate per creare disperdenti. Quando applicato a un liquido, le proprietà dei tensioattivi riducono la tensione superficiale, consentendo loro di disperdere grandi raccolte di olio in goccioline più piccole. Un comune esempio domestico di questo è il detersivo per piatti, che aiuta a rompere il grasso accumulato su pentole e padelle durante la cottura.

"Detersivo per piatti, come l'alba, è un esempio di tensioattivo non dannoso per la pelle o le piume, quindi è spesso usato per pulire l'olio da uccelli e altri animali selvatici a seguito di una fuoriuscita, " ha detto Walker.

Non solo l'uso di tensioattivi aiuta a prevenire la formazione di chiazze d'olio, ma secondo Anna, consentono inoltre alle goccioline di olio di essere spinte nella colonna d'acqua in modo che i microbi naturali che mangiano olio possano iniziare a scomporre il contaminante. Man mano che le gocce d'olio diventano più piccole, le loro superfici diventano più accessibili a questi microbi. Però, anche se il processo sembra essere un'alternativa più naturale alla combustione dell'olio dalla superficie dell'acqua, Anna afferma che tutte le tecniche di mitigazione presentano degli svantaggi e possono avere un impatto significativo sull'ecosistema e sull'ambiente.

"Quando disperdi petrolio nell'oceano, promuovi anche la crescita dei batteri che lo mangiano, " disse Anna. "Mentre i batteri sono naturalmente presenti, l'aumento del petrolio li porta a crescere a ritmi innaturali e a diventare una specie dominante, cambiando completamente la composizione microbica."

"Per esempio, se mangi cibo malsano, cambi la composizione del tuo microbioma intestinale, e può avere molti diversi effetti diretti e indiretti a lungo termine. In caso di fuoriuscita di petrolio, abbiamo un sistema enorme e complesso in cui potresti pensare che sia una buona cosa che i batteri mangino l'olio, ma lo è? Sta anche sconvolgendo l'ecosistema batterico".

La ricerca di Anna e Walker ha preso in considerazione anche tensioattivi di provenienza più sostenibile. Il loro primo lavoro caratterizzato ramnolipidi, un tensioattivo prodotto da batteri che mangiano olio, e le proprietà idrorepellenti dell'idrofobina, una proteina presente sulla superficie dei funghi. Mentre le alternative hanno un impatto ambientale minore rispetto alle loro controparti sintetiche, la fattibilità economica probabilmente ostacolerà l'adozione di questa applicazione. Walker e altri stanno ora lavorando a modi più efficienti per incorporare tensioattivi di provenienza sostenibile in diverse applicazioni.

Secondo Allen Robinson, capo dipartimento del dipartimento di ingegneria meccanica di Carnegie Mellon, il danno ambientale di una fuoriuscita di petrolio va ben oltre il semplice effetto sull'acqua dell'oceano. Sebbene molte persone non si rendano conto del suo enorme impatto sulla qualità dell'aria e sull'inquinamento, l'olio evaporato a seguito di una fuoriuscita contribuisce direttamente al particolato. Quando l'olio viene bruciato dalla superficie dell'acqua, gli effetti sull'atmosfera diventano ancora più significativi, poiché il denso fumo nero è la prova di una combustione di bassissima qualità.

"Le soluzioni disponibili sono generalmente complicate nel senso che hanno un impatto sia in modo negativo che positivo, " ha detto Anna. "La soluzione migliore è cercare di evitare che queste fuoriuscite accadano in primo luogo, quindi non dobbiamo affrontare questo tipo di decisioni".