Uno studio pubblicato il 28 agosto 2017, nel Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze aggiunge una nuova dimensione alla controversa decisione di iniettare grandi quantità di disperdenti chimici immediatamente sopra il pozzo petrolifero danneggiato sul fondo del mare durante il disastro di Deepwater Horizon nel 2010. I disperdenti potrebbero aver ridotto significativamente la quantità di gas nocivi nell'aria sulla superficie del mare —diminuendo i rischi per la salute dei soccorritori e consentendo loro di continuare a lavorare per fermare la fuoriuscita incontrollata e ripulire prima l'olio fuoriuscito.

Nel bel mezzo della crisi di Deepwater Horizon, funzionari hanno preso la decisione senza precedenti e controversa di iniettare più di 700, 000 galloni di disperdente chimico in 67 giorni immediatamente sopra la testa del pozzo recisa della piattaforma petrolifera sul fondo dell'oceano. L'obiettivo era quello di scomporre il petrolio che fuoriusciva incontrollabilmente dalla testa del pozzo in goccioline più piccole nel mare profondo, con l'obiettivo di diminuire le chiazze di petrolio e ridurre la quantità di gas nocivi che arrivano sulla superficie dell'oceano.

I sostenitori affermano che i disperdenti hanno aiutato a dissipare le chiazze di petrolio sulla superficie del mare, causando meno petrolio per contaminare spiagge e paludi costiere. Gli oppositori hanno affermato che i disperdenti stessi erano tossici, possono aver causato danni ambientali, e non erano efficaci nel ridurre le già piccole goccioline che si formavano alla testa del pozzo.

A questo dibattito, il nuovo studio dimostra un effetto benefico dei disperdenti:l'iniezione sottomarina del disperdente potrebbe aver permesso ai soccorritori di respirare letteralmente più facilmente. Rompendo il petrolio in goccioline più piccole che si dissolvono più velocemente nelle profondità dell'oceano, i disperdenti diminuivano la quantità di composti tossici volatili che salivano in superficie e si scaricavano nell'aria. Ciò ha notevolmente migliorato la qualità dell'aria per i soccorritori e presumibilmente ha ridotto il numero di giorni in cui la qualità dell'aria era troppo scarsa e i soccorritori hanno dovuto indossare i respiratori e/o hanno dovuto sospendere gli sforzi di pulizia.

Il team di ricerca comprendeva:Jonas Gros, Scott Socolofsky, Anusha Dissanayake, e Inok Jun (Texas A&M University); Lin Zhao e Michel Boufadel (Istituto di tecnologia del New Jersey); Christopher Reddy (Istituto oceanografico di Woods Hole); e J. Samuel Arey (Istituto Federale Svizzero di Scienze e Tecnologie Acquatiche). La ricerca è stata finanziata dalla Gulf of Mexico Research Initiative e dalla National Science Foundation.

Per mezzo secolo sono stati applicati disperdenti sulle chiazze di petrolio sulla superficie dell'oceano per rompere il petrolio in goccioline più piccole che si disperdono nelle acque dell'oceano aperto in modo che meno petrolio raggiunga le coste ecologicamente sensibili. Ma, non erano mai stati utilizzati alla profondità senza precedenti di 5, 000 piedi sotto la superficie, dove si stima che 7, 500 tonnellate al giorno di petrolio e 2, 400 tonnellate al giorno di gas naturale sgorgavano dalla testa pozzo rotta vicino al fondo marino. Questa portata è equivalente a 57, 000 barili al giorno di petrolio e 92 milioni di piedi cubi al giorno di gas prodotti in condizioni standard sulla superficie del mare. Durante il periodo studiato dagli autori, 19, Anche 000 barili al giorno di petrolio sono stati catturati da un imbuto rovesciato, o "cappello a cilindro, " che è stato posizionato direttamente sopra la testa del pozzo, che diminuiva la quantità di petrolio che fuoriusciva in mare.

"I soccorritori del governo e dell'industria si sono trovati di fronte a una fuoriuscita di petrolio di dimensioni e profondità del mare senza precedenti, mettendoli in una battaglia ad alto rischio contro grandi incognite, " Reddy e Arey hanno scritto in un articolo sulla rivista Oceanus. Hanno preso una decisione cruciale per procedere con l'iniezione sotto la superficie di Corexit EC9500A, un disperdente che assomiglia approssimativamente a una miscela di olio minerale alimentare, liquido tergicristallo, e detersivo per piatti per la casa.

Fotografie aeree e resoconti aneddotici hanno suggerito che l'iniezione di disperdente in acque profonde potrebbe aver contribuito a dissipare le chiazze di petrolio in superficie e migliorare la qualità dell'aria intorno alle imbarcazioni di soccorso che lavorano vicino al luogo del disastro. Ma nel pieno della crisi, i funzionari non hanno avuto il tempo di progettare e implementare esperimenti robusti per misurare gli effetti dettagliati dell'iniezione.

Nel nuovo studio, gli scienziati hanno costruito e testato un modello matematico che simulava le complesse interazioni chimiche e fisiche tra l'acqua, olio, gas, e disperdente che si è verificato durante Deepwater Horizon. Si sono concentrati sul periodo a partire dal 3 giugno, 2010, quando il tubo montante è stato tagliato alla testa del pozzo dagli ingegneri, fino al 15 luglio, 2010:un periodo di tempo in cui un gran numero di osservazioni scientifiche è stato raccolto nelle vicinanze nell'aria e nell'oceano. Per testare la capacità del modello di simulare il disastro del mondo reale, hanno confrontato le previsioni del modello con le osservazioni. Quasi tutti quei confronti sono allineati con l'output del modello, indicando che il modello ha replicato molti aspetti di ciò che è accaduto al petrolio e al gas sotto la superficie dell'oceano.

Il team di ricerca ha quindi utilizzato il modello per condurre un test chiave che non è mai stato eseguito nella vita reale:hanno eseguito il modello per vedere cosa sarebbe successo se i disperdenti non fossero stati iniettati immediatamente sopra la testa del pozzo durante lo stesso periodo di tempo.

I risultati del modello hanno indicato che l'iniezione di disperdente in acque profonde ha avuto un profondo effetto sulla qualità dell'aria sulla superficie dell'oceano. L'iniezione del disperdente sottomarino ha fatto sì che il getto turbolento di fluidi petroliferi formasse goccioline di olio che erano circa 30 volte più piccole (in volume) di quanto sarebbero state senza disperdenti, secondo i risultati del modello. Questo sottile cambiamento ha fatto sì che molti prodotti chimici volatili del petrolio si dissolvessero più rapidamente e rimanessero intrappolati nel mare profondo. Secondo lo studio, la maggior parte del benzene e del toluene altamente tossici nell'olio sono stati trasportati via da correnti profonde, insieme ad altri composti petroliferi intrappolati che colpivano gli organismi sopra e vicino al fondo del mare. Il benzene e il toluene probabilmente si sarebbero biodegradati in poche settimane.

"Nel 2010, quando NSF ha avviato un finanziamento di risposta rapida per la ricerca su Deepwater Horizon, era importante caratterizzare le condizioni iniziali dello sversamento, come la dinamica dei pennacchi e gli effetti ecologici, " disse Don Riso, un direttore di programma nella divisione di scienze oceaniche della NSF. "Questi scienziati e altri hanno fatto proprio questo. Come dimostrano chiaramente i risultati di questo studio, le scoperte della ricerca scientifica di base e le conseguenti applicazioni pratiche sono spesso del tutto impreviste".

Il modello ha mostrato che l'iniezione del disperdente ha ridotto la concentrazione complessiva di tutte le sostanze chimiche organiche volatili nell'atmosfera di una quantità modesta (circa il 30 percento). Ma ha anche ridotto significativamente la quantità di sostanze chimiche più dannose per l'uomo, come benzene e toluene. La concentrazione atmosferica di benzene, Per esempio, diminuito di circa 6, 000 volte, migliorando drasticamente la qualità dell'aria.

Senza l'iniezione di disperdente, il modello ha mostrato che le concentrazioni di benzene nell'aria a 2 metri sopra la superficie del mare sarebbero state 13 volte superiori ai livelli considerati accettabili per respirare durante una giornata lavorativa di 10 ore o una settimana lavorativa di 40 ore, sulla base delle linee guida dell'Istituto nazionale per la sicurezza e la salute sul lavoro (NIOSH). Però, con iniezione di disperdente, il modello ha mostrato che le concentrazioni atmosferiche di benzene erano 500 volte inferiori ai livelli considerati accettabili per respirare dal NIOSH.

"Queste previsioni dipendono dalle condizioni meteorologiche locali che possono variare di giorno in giorno. Tuttavia, prevediamo che i ritardi di pulizia sarebbero stati molto più frequenti se non fosse stata applicata l'iniezione del disperdente sotto la superficie, " Dicono Reddy e Arey.

"Ma questo studio non è l'ultima parola sull'uso dei disperdenti, " hanno aggiunto. "È un'altra riga su un foglio contabile chiamato "analisi di mitigazione dell'impatto delle fuoriuscite", "" che valuta varie strategie e strumenti per ridurre i danni ambientali ed economici causati dalle fuoriuscite di petrolio. "Tutti i potenziali effetti positivi e negativi dell'iniezione di disperdente devono essere presi in considerazione prima di poter determinare con sicurezza i giudizi definitivi sul loro uso futuro, " loro hanno detto.

Il dibattito sull'uso dei disperdenti sta diventando sempre più politicizzato e aspro, e la National Academy of Sciences ha recentemente riunito un comitato di scienziati, funzionari governativi, e l'industria per valutare l'uso di disperdenti chimici nella risposta alle fuoriuscite di petrolio.