Cuando el científico David Valentine y sus colegas publicaron los resultados de un estudio a principios del 2011 declarando que el auge de las bacterias habían consumido todo el metano en aguas profundas después del derrame de petróleo del Deepwater Horizon en el Golfo de México, algunos fueron escépticos.
¿Cómo podría desaparecer casi todo el metano?, preguntó el geómatra de la Universidad Santa Bárbara de California (UCSB).
El ingeniero mecánico Igor Mezic de UCSB y co-autores declararon que utilizaron un modelo de computador innovador para demostrar los respectivos roles de la topografía submarina, las corrientes y las bacterias en el golfo de México. Los nuevos resultados fueron publicados en el diario Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS).
Esta confluencia llevó a que desapareciera el metano y otros químicos que fueron arrojados del pozo después de hacer erupción el 20 de abril del 2010.
“Mientras los científicos continúan retirando las capas microbianas sobre el Deepwater Horizon”, declaró Don Rice, director del programa oceanográfico químico del National Science Foundation (NSF), "estamos aprendiendo mucho acerca de como el sistema biogeoquímico del océano interactúa con el petróleo-todos los días, en todas partes, 24 horas al día los 7 días de la semana”.
Los resultados son una extensión del estudio en el 2011, también financiado por la NSF, en la cual el investigador Valentine y sus colegas explicaron el rol de la bacteria en consumir más de 200.000 toneladas métricas de metano disuelto.
“Parece que estuvimos uniendo muchas partes”, declaró Valentine. “Saliamos afuera, tomábamos algunas muestras y estudiábamos lo que estaba pasando en esas muestras, durante y después del derrame.
“Hubo una transición de los microorganismos y una transición de la biodegradación, y se hizo claro que necesitábamos incorporar el movimiento del agua”.
Los científicos creyeron que había un componente importante de la física en el movimiento del agua y a donde iba el agua.
Valentine se dirigió a Mezic, que había publicado resultados en el 2011 prediciendo al lugar donde la mancha de petróleo se extendería.
“Nuestro trabajo estaba así: aquí es donde el petróleo se filtra y aquí está a donde se fue”, declaró Mezic. “Acordamos que sería hermoso si pudiéramos poner juntos un modelo hidrodinámico detallado con un modelo bacterial detallado”.
El resultado del modelo computarizado tenía información de la composición química de los hidrocarburos entrando en el golfo de México y parecía que 52 tipos de bacterias consumían los hidrocarburos.
Las características físicas se basaron de los modelos tomados de la marina americana en las corrientes oceánicas del golfo y en observaciones del movimiento del agua inmediatamente después del derrame y durante varios meses después de que el derrame terminara.
Los científicos después buscaron la ayuda de ex colegas de Mezic, ingenieros de la universidad de Rijeka en Croacia.
“Necesitábamos a alguien que hiciera el software”, declaró Mezic. “Era una gran tarea, una loca urgencia, pero lo hicieron.
“La energía detrás de esto fue extrema. Un estudio de esta clase tomaría un año, al menos. Encontramos una manera de encontrar las respuestas en 3 o 4 meses”.
El modelo reveló que uno de los factores claves en la desaparición del hidrocarburo fue la estructura física del golfo de México.
“Es la geografía del golfo”,declaro Valentine. “Es casi como un cañón en la montaña en forma de caja. Mientras vas hacia el norte, vuelve al origen.
“Como resultado, no es como un río; es más parecido a una bahía. Y el derrame pasó en un área cerrada, particularmente en las profundidades en donde los hidrocarburos se estaban disolviendo”.
Cuando los hidrocarburos fueron liberados del pozo, las bacterias emergieron. En otros lugares fuera del golfo, este surgimiento de bacterias serian barridas por las corrientes oceánicas prevalecientes.
Pero en el golfo de México, se arremolinaron alrededor como si estuvieran en una lavadora, y frecuentemente rodeaban la parte donde estaba la fuga, algunas veces dos o tres veces.
“Lo que vemos es que algo del agua que ya había estado expuesta a los hidrocarburos en el pozo y habían experimentado el emerger de las bacterias, volvían de nuevo cerca del pozo, declaró Valentine.
“Así que estas aguas ya tenían una comunidad bacterial en ellas; después obtuvieron una segunda entrada de hidrocarburos”.
En tanto que el agua volvía de nuevo, explicó, los organismos que ya habían emergido y consumido sus hidrocarburos preferidos inmediatamente atacaban e iban detrás de ciertos compuestos. Entonces estos se alimentaban de una nueva tanda de hidrocarburos.
“Cuando tienes estas comunidades de desarrolladas bacterias retornando a la cabeza del pozo, estas consumen los hidrocarburos de una manera mucho más rápida”, declaró Valentine, “y la composición bacterial y la composición de hidrocarburos se comportan diferentemente. Cambian en una proporción diferente que cuando las aguas fueron expuestas por primera vez”.
El modelo le permite a los científicos evaluar esta hipótesis y observar algunos de los factores que habían sido medidos: La falta de oxígeno y la estructura de la comunidad microbiana.
“Lo que encontramos fue un muy buen acuerdo entre los dos”, declaró Valentine.
“Teníamos cerca de un 70% de éxito de dar donde había deficiencia de oxígeno. Significa que no solo es un modelo físico haciendo un buen trabajo de mover el agua en el lugar correcto, sino que los resultados de la biología y la química también están haciendo un buen trabajo, porque necesitas que estas consigan que el oxígeno decline. Es realmente una visión holística de lo que esta pasando”.
Hay lecciones importantes que aprender de este estudio, creen los científicos.
“Nos dice que el movimiento del agua es un componente importante en determinar que tan diferente y rápido los hidrocarburos son destruidos”, declaro Valentine. “Nos da conceptos que ahora podemos aplicar a otras situaciones, si entendemos la física”.
Mezic comentó que esto debería ser una llamada de advertencia para cualquiera que este pensando en extraer petróleo.
“La perspectiva general es que necesitamos poner más atención a donde las corrientes están fluyendo en los lugares donde tenemos derrames”, declaró.
“No tenemos modelos para la mayoría. Porque no encargar uno?
“Este funcionó—75% de las predicciones fueron correctas. Para casi cualquier cosa, se construye un modelo. Construyes un avión y tienes un modelo. Pero puedes perforar sin tener un modelo. Es posible que podamos predecir esto. Para esto es que son los modelos”.
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