CUANTIFICACIÓN DE UN DERRAME PETROLERO OCURRIDO EN LA LAGUNA DE TÉRMINOS, CAMPECHE, MÉXICO, 1976

Trabajo presentado en el VI Congreso Nacional de Oceanografía, Ensenada B. California México, 10 al 13 de abril de 1978. Recibido el 13 de octubre de 1978 y aceptado para su publicación el 27 de noviembre de 1978.

RESUMEN

INTRODUCCIÓN

La contaminación del medio ambiente marino por hidrocarburos del petróleo es uno de los grandes problemas ecológicos al que se enfrenta la comunidad mundial hoy en día. Debido al intensivo uso del petróleo como la principal fuente de energía, sin duda la contaminación de los mares y océanos, especialmente en los últimos años se ha incrementado de manera considerable (Gundlach, 1977). En un reporte realizado por la National Academy of Sciences (1975) se estima que aproximadamente 6.1 millones de toneladas métricas de petróleo son introducidas en los océanos anualmente. Los incidentes relacionados con la transportación marítima del petróleo y sus derivados son una de las principales causas de la contaminación marina.

En el mar abierto las concentraciones de hidrocarburos son generalmente bajas (Meyers y Gunnerson, 1976) y el origen de estos componentes no es fácilmente determinado. En contraste a esto en las áreas costeras, bahías y estuarios, los hidrocarburos pueden estar presentes en altas concentraciones, relacionándose su presencia a efectos de contaminación por petróleo como resultado de derrames naturales o accidentales, desechos de refinerías y plantas petroquímicas, operaciones normales de embarque y por transporte atmosférico.

Del total anual de petróleo introducido en los mares, aproximadamente el 28% tiene como destino final la zona costera, cuya presencia produce daños visibles e inmediatos y alteraciones ecológicas a largo plazo sobre los organismos y los recursos de esas áreas, figura 1 (Gundlach, 1977). En el presente trabajo se cuantifica el impacto ambiental y se discuten los efectos de un derrame petrolero ocurrido en la Laguna de Términos, Campeche, México en febrero de 1976, debido a las actividades de exploración y explotación de petróleo que se efectúan en las cercanías de la mencionada laguna.

Fig. 1. Estudio de la liberación de petróleo y sus derivados en las diferentes zonas del medio ambiente marino, a partir de las diversas actividades petroleras (Gundlach, 1977).

Los sedimentos marinos recientes y organismos (Thalassia testudinum y Crassostrea virginica) fueron colectados en diferentes sitios de la laguna considerados como los más afectados por el derrame (Fig. 2).

Previamente a su análisis todas las muestras fueron congeladas a -20ºC siguiendo las recomendaciones de Clark (1966) y posteriormente se liofilizaron utilizando una liofilizadora marca Virtis Mod. 10-100.

El procedimiento analítico empleado para la obtención de n-parafinas y compuestos aromáticos fue el mismo empleado por Botello y Mandelli (1978).

Una vez aislados y purificados los hidrocarburos se identificaron y cuantificaron mediante la técnica de Cromatografía de Gases y la presencia de algunos isómeros fue confirmada por el acoplamiento de Cromatografía de Gases-Espectrometría de Masas, siguiendo la metodología propuesta por Botello (1978).

Las muestras se analizaron antes y después de la adición de un estándar interno conteniendo n-parafinas con C16 hasta C32, además de Pristano y Fitano. La abundancia de cada componente fue determinada por su correspondiente área en los picos de cada cromatograma.

Un cromatógrafo de Gases Varian Aerograph mod. 2700 acoplado a un espectrómetro de masas Dupont mod. 21-491 fue empleado para dilucidar la estructura de los isómeros presentes en las muestras, siendo las condiciones experimentales las mismas anotadas con anterioridad.

Cuando el petróleo es derramado en el mar, una parte de los hidrocarburos se fija en el agua y los organismos, siendo los sedimentos el sitio más importante para el almacenamiento de hidrocarburos. Existe pérdida de éstos por evaporación (Sivaider y Mikolaj, 1973) acción de las mareas y flujo de los ríos, así como por descomposición microbiana (Zobell, 1971; Di Salvo, et al., 1973). La introducción de hidrocarburos en organismos marinos puede ser por ingestión de alimento conteniendo estos compuestos (Blumer, et al., 1970) o por absorción directa a través de la columna de agua (Lee, et al., 1972) siendo ésta la ruta más probable (Kotyk, 1973).

En la tabla 1 se muestran comparativamente las concentraciones de hidrocarburos previas y posteriores al derrame en el área lagunar.

De una manera general puede observarse que las concentraciones de n-parafinas posteriores al derrame cuadruplican su valor en los sedimentos y los pastos marinos, esto es debido principalmente a que por su locación en la laguna (Fig. 2) sufrieron gran impacto de la mancha de petróleo, en tanto con los invertebrados (Crassostrea virginica) no sucede lo mismo y las concentraciones promedio de hidrocarburos se mantuvieron estables, ya que los bancos ostrícolas se localizan en el extremo opuesto de la laguna la cual no fue afectada por el derrame.

Fig. 2. Locación geográfica de los sitios de colecta de pastos marinos, invertebrados y sedimentos considerados en el presente trabajo.

TABLA 1 CONCENTRACIONES DE HIDROCARBUROS PREVIAS Y POSTERIORES AL DERRAME PETROLERO EN ORGANISMOS Y SEDIMENTOS RECIENTES DE LA LAGUNA DE TERMINOS, CAMPECHE, MÉXICO

En la figura 3 están representados los cromatogramas de las n-parafinas en los sedimentos correspondientes a la boca de Puerto Real y Boca del Carmen respectivamente obtenidos previos a la presencia de petróleo en estas áreas.

Fig 3. Cromatogramas de la distribución de hidrocarburos presentes en sedimentos de la Boca del Carmen (A) y la Boca de Puerto Real (B) en la Laguna de Términos previos al derrame.

Dichos cromatogramas muestran diferencias significativas cuando son comparados con la figura 4 en donde se muestran los cromatogramas de las n-parafinas en sedimentos de la boca de Puerto Real y el Estero de Guariché, los cuales se obtuvieron después del derrame de petróleo. En las primeras muestras se nota un ligero predominio del pristano y el n-C₂₂, en tanto en las muestras posteriores al derrame no existe predominio de ninguna n-parafina en particular, mostrándose una distribución muy uniforme de los hidrocarburos, lo cual es una característica de hidrocarburos provenientes del petróleo (Cooper y Bray, 1963; Clark y Blumer, 1967; Blumer y Sass, 1972).

De igual manera los valores OEP (odd-even predominance) propuestos por Scalan y Smith (1970) nos confirman que en las primeras muestras existe una clara predominancia de las n-parafinas con carbono impar, en tanto en aquellas colectadas posterior al derrame esta relación es igual a la unidad, cuyo valor pertenece a hidrocarburos del petróleo (Scalan y Smith, 1970).

La diferencia en cuanto al origen de los hidrocarburos previos y posteriores al derrame, se acentúan cuando los cromatogramas de la Boca de Puerto Real, se comparan con un estándar de petróleo crudo (Fig. 5). Además de estas diferencias es notable la presencia de hidrocarburos aromáticos polinucleares HAP's) y benzopirenos en las muestras posteriores al derrame y cuyo origen de estos compuestos es sin duda a partir del petróleo, ya que en estudios previos (Botello, et al., 1976 y Botello y Mandelli, 1978) se señalaba la ausencia de estos componentes en los sedimentos marinos de esta laguna.

En los pastos marinos también se observa un incremento considerable de la concentración de n-parafinas posteriormente al derrame. En la figura 6 se muestran los cromatogramas de las n-parafinas presentes en Thalassia testudinum antes y después de la presencia de petróleo. Se observa claramente que además de la presencia de hidrocarburos biogénicos, han sido introducidos otros típicos del petróleo como son algunas parafinas ramificadas, olefinas y cicloparafinas. De igual manera se reportan algunos HAP's cuya presencia no se detectó anteriormente. El valor OEP también se modificó de una manera significativa acercándose al valor reportado para hidrocarburos provenientes del petróleo. Con relación a los efectos causados por la presencia de petróleo en las comunidades de pastos marinos, éstos parecen ser más de tipo físico que biológico o químico (Ferguson-Wood, 1975, Díaz-Piferrer, 1962), ya que al formarse agregados del tipo de las breas, éstas por acción de las corrientes pueden arrastrar sedimentos con lo cual los rizomas de los pastos marinos pierden gran superficie de fijación (Díaz-Piferrer, 1962).

Fig. 4. Cromatogramas de la distribución de hidrocarburos presentes en sedimentos de la Boca de Puerto Real (A) y el Estero de Guariché (B) posteriores al derrame.

Fig. 5. Distribución comparativa de las n-parafinas de un estándar de petróleo crudo y los sedimentos de la Bosa de Puerto Real (A) previo al derrame, (B) posterior al derrame.

En cuanto a los invertebrados puede observarse que las concentraciones de hidrocarburos previas y posteriores al derrame se mantienen uniformes indicando que el derrame no alcanzó las proximidades de los bancos ostrícolas, debido principalmente a la acción de las mareas, corrientes y flujo de los ríos.

Con los resultados obtenidos puede concluirse que el derrame petrolero tuvo impacto sobre aproximadamente el 8% del área total de la laguna. Debido a la corriente costera y la acción de la marea gran parte de los hidrocarburos provenientes del derrame se depositaron en la zona litoral de la isla del Carmen, existiendo pérdida de éstos por descomposición microbiana, evaporación, dilución y deposición litoral. Sin embargo a pesar de esto, algunos hidrocarburos fueron retenidos en los sedimentos en donde cuadruplicaron los valores originales principalmente de n-parafinas. Asimismo se notó la presencia de hidrocarburos aromáticos polinucleares (HAP's) y de algunos benzopirenos teniendo esto gran importancia desde el punto de vista de la salud pública, debido a su potencialidad como compuestos carcinogenéticos.

Fig. 6. Cromatogramas de la distribución de n-parafinas en Thalassia testudinum provenientes de la Boca de Puerto Real, (A) previo al derrame, (B) posterior al derrame.

En los pastos marinos también se presentaron hidrocarburos típicos del petróleo como son algunas parafinas insaturadas y cicloparafinas cuya presencia no había sido detectada en las muestras analizadas previamente al derrame. Esto tiene una gran importancia ecológica debido al papel que representan las comunidades de estos vegetales en la productividad de las lagunas costeras y en los flujos de energía de estas áreas. Con relación a los invertebrados se nota la ausencia de hidrocarburos no biogénicos confirmándose con esto que los bancos ostrícolas no sufrieron ningún impacto de la mancha de petróleo.

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