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Introducción
La actividad petrolera, al igual que otras actividades económicas, impacta el am biente produciendo cambios en su es tructura y función (Navas Romero et al, 2018). Entre los impactos que genera la actividad se encuentran los derrames de hidrocarburos (HCs), causados por incidentes ocasionados en las distintas etapas de la actividad. El volumen de rramado depende del tipo de incidente y del tiempo que transcurra hasta su de tección y control.
En el pasado, las intervenciones se enfocaban en la extracción de HCs de rramados sin considerar el estado final del ecosistema afectado. Era frecuente la implementación de técnicas en las que se extraía el suelo contaminado, o se cubría con material procedente de otras áreas. Actualmente, se busca implementar téc nicas de recuperación que produzcan bajos impactos sobre el suelo y la vegeta ción, a fin de mantener o recuperar rápi damente las funciones de los ecosistemas afectados.
Entre estas técnicas de bajo impacto se encuentra la “atenuación natural”, pro ceso mediante el cual los componentes del petróleo se degradan por la acción de factores ambientales y de microorganis mos presentes en el ambiente (Corona Ramirez, 2005). La velocidad de remo ción de compuestos orgánicos depende rá de las condiciones ambientales que se sucedan durante el proceso (Margesin, 2000). Esta transformación natural mi nimiza la intervención en el ecosistema y evita el deterioro de la estructura de la vegetación y el suelo que producen otras intervenciones (Luque, 2009). El nivel de impacto inicial definirá el tipo de inter vención a realizar en función del tamaño del evento y de los servicios ecosistémi cos afectados.
Desde 1994, YPF SA ha trabajado jun to a INTA en la recuperación de áreas afectadas por la actividad petrolera. Algunos ejemplos de acciones realizadas son la revegetación de taludes, picadas y canteras, la evaluación de pasivos am bientales y el reúso de residuos de per foración en base agua. Como resultado del trabajo conjunto se desarrollaron prácticas y procedimientos para la recu peración de áreas degradadas.
En enero de 2018, durante las tareas de terminación de un pozo de YPF SA ubi cado en el Yacimiento Manantiales Behr (golfo San Jorge, Chubut), se produjo una surgencia de hidrocarburo y gas que se esparció en forma de spray y afectó la superficie de una planicie adyacente y el área situada entre dos cañadones secundarios en dirección ESTE. El incidente involucró un volumen aproximado de 25 m3 de hidrocarburo y 60 m3 de lodo en base agua, utilizado para detener el descontrol del pozo, y afectó un área es timada en 89,5 ha. YPF SA realizó una zonificación del área afectada en la que determinó zonas con distintos niveles de impacto (Figura 1) e implementó medi das de contingencia preliminares en las zonas con muy alto y alto impacto.
Figura 1: Imágenes de Google Earth con la zonificación realizada por Medio Ambiente de YPF y la ubicación de las estaciones de muestreo Figure 1: Google Earth images with the zonification made for the Environment Departmente of YPF, and the sample sites location
Al gunas de estas medidas fueron la poda selectiva de la vegetación afectada, el retiro de suelo contaminado en forma manual y con maquinaria liviana y el traslado de material contaminado al re positorio para su posterior tratamiento. Finalmente, personal del INTA evaluó y monitoreó la evolución de los recursos y procesos afectados. El objetivo del pre sente trabajo es presentar los resultados del monitoreo de la atenuación natural de los distintos sectores del área bajo es tudio.
Material y Método
Descripción general del área
El Yacimiento Manantiales Behr (Latitud 45.67 S, Longitud 67.77 O) se ubica en el distrito del golfo San Jorge de la pro vincia fitogeográfica patagónica (León et al, 1998). Se caracteriza por la presencia de una estepa arbustiva alta, en las lade ras y áreas colinadas de cañadones que descienden al mar, y estepas arbustivo- herbáceas en las áreas planas y pampas (León et al., 1998). El clima es templado, las temperaturas y precipitaciones me dias anuales rondan los 10 ºC y 240 mm respectivamente (Salazar, 1997). La pre sencia de fuertes y constantes vientos del oeste acentúa la evapotranspiración y aridez en el área (Beeskow, 1987). Los suelos predominantes son paleargides y haplargides (Salazar, 1997). A lo largo del área afectada, la vegetación presenta varias fisonomías: estepas graminosas arbustivas, subarbustivas y matorrales abiertos. Las especies graminosas domi nantes son Festuca argentina, Pappostipa speciosa, P. humilis y Poa ligularis. Nar dophyllum bryoides, Colliguaya integre rrima, Azorella prolifera, Mulguraea tri dens y Senecio filaginoides predominan entre las arbustivas y Azorella prolifera y Acaena sp. entre las subarbustivas.
Caracterización y monitoreo
En primera instancia, el área de Medio Ambiente de YPF, realizó la zonifica ción de los distintos niveles de impacto de muy alto a bajo, mediante un releva miento aéreo con una unidad no tripu lada.
En el área más cercana a la fuente del incidente y clasificada como de muy alto impacto, la empresa realizó la poda total de todas las plantas, dado que se hallaban completamente cubiertas por petróleo, y la remoción de los primeros centíme tros de suelo contaminados, por lo que los muestreos se realizaron en las áreas clasificadas de alto, moderado y bajo impacto y áreas sin afectar. Se ubicaron: a) 7 sitios en áreas afectadas: S2 con mí nima intervención, en el cual la empresa realizó una poda selectiva de las plantas extrayendo solo las partes más afectadas y S3 a S7 sin intervención; b) 4 sitios en áreas no afectadas como sitios control (SC2, SC3, SC4-5, SC6-7). (Figura 1). Los muestreos se realizaron en abril de 2018 y octubre de 2019.
Caracterización fisicoquímica de los suelos
Se tomaron muestras compuestas del suelo superficial (0-10 cm), para la deter minación de: a) Ph (1:2,5 - procedimien to RILSAV INTA), b) Conductividad eléctrica (conductimetría en el extracto de la pasta de saturación de suelo), c) So dio (determinación de sodio en extrac to de suelo por fotometría de llama), d) Permeabilidad (en extracto de satura ción), e) Textura.
Banco de semillas
Se colectaron 3 muestras de 15 cm de diámetro y 3 cm de profundidad de sue lo, para determinar el banco de semillas germinable por el método de germina ción directa en invernadero, con una temperatura promedio de 12 ºC y aplica ción de riegos periódicos, identificando y contabilizando las plántulas emergidas semanalmente durante 90 días (Bertiller M.B. y Aloia D., 1997). Los datos fueron analizados por medio de un análisis esta dístico Anova y las medias se compara ron con el test de Tukey (p<0,05).
Concentración y composición de HCs presentes en suelo y vegetación
En este caso, las muestras se tomaron en los sitios afectados S2, S3, S4 y S6 y como sitio control (SC6-7). Se colectaron: a) muestras compuestas de suelo superficial, en inter parches de suelo desnudo, hasta la profun didad donde la capa de HCs había pene trado (0 - 0.5 cm); b) canopeo de pastos; c) canopeo de arbustos. Las muestras se conservaron refrigeradas hasta el envío al laboratorio para realizar las cuantificacio nes de HCs presentes, mediante Cromato grafía Gaseosa de Alta Resolución (CGAR o HRGC, por sus siglas en inglés).
Radiometría de campo
Se realizaron mediciones de absorción y reflexión de radiación fotosintética mente activa para evaluar la respuesta espectral de la vegetación en los distin tos sitios, utilizando un espectrómetro JAZ multipropósito, con un rango de longitud de onda de 330 a 1000 nm (UV-Visible-Infrarrojo), cuya resolución es pectral varía entre 0.28 y 0.37 nm y una fibra óptica con amplitud de 15 grados. (Ocean Optics, 2010).
Resultados
Propiedades fisicoquímicas de los suelos
Las características fisicoquímicas de los suelos, tanto en los sitios afectados como en los sitios control, fueron similares, presentando valores de los suelos típicos del área. Los valores de Ph se mantuvie ron entre moderados a débilmente alca linos (7.9 - 7.4). Ninguna de las muestras presentó problemas de salinidad ni de sodicidad, la permeabilidad en todos los casos fue rápida lo que les infiere una alta capacidad de drenaje y las clases textu rales se hallaban entre arenosas a franco arenosas.
Banco de semillas
Las plántulas emergidas mayormente pertenecían a especies anuales de la clase dicotiledónea (Figura 2).
Figura 2: Número de semillas germinadas por cm2 por sitio en las fechas de muestreo Figure 2: Germinated seeds per cm2 number per site in each sample date
No se registra ron diferencias significativas en el nú mero de semillas germinadas entre sitios afectados y sitios control en ninguno de los dos muestreos realizados.
Presencia de HCs en las muestras de suelo y vegetación
En el primer relevamiento la concentra ción total de HCs en todas las muestras de suelo superficial fueron menores a 0,5% (Tabla 1), por lo que se encontra ron por debajo del valor umbral de re mediación (1%) establecido por el de creto de HCs de la provincia de Chubut (Dto. Nº 1005/16).
Tabla 1: Concentración de los HCs Alifáticos Totales (HATs) e HCs Aromáticos Policíclicos (HAPs), expresadas en μg/g, correspondientes a los relevamientos de 2018 y 2019 Table 1: Concentration of Total Aliphatic HCs (HATs) and Polycyclic Aromatic HCs (HAPs), expressed in μg/g, for the 2018 and 2019 surveys
Las mayores concen traciones de HCs se registraron en la es tación de muestreo más cercana al lugar del incidente (S2, Tabla 1). Las muestras de arbustos presentaron concentracio nes más altas que las de suelo y pastos, registrando HCs aún en el sitio control (Tabla 1). Las concentraciones de HCs totales en las muestras fueron disminu yendo gradualmente hacia el área de me nor impacto.
En las muestras colectadas durante 2019 la concentración de HCs en el suelo y en los arbustos fue menor en compa ración con los valores obtenidos a partir de las muestras colectadas en 2018. Por el contrario, la concentración de HCs en los pastos fue menor en las muestras co lectadas en 2018 respecto de las de 2019 (Tabla 1).
Los HCs aromáticos policíclicos (HAPs) de alta toxicidad estuvieron pre sentes en las muestras de arbustos, pastos y suelo de 2018. En 2019 solo estuvieron presentes en el suelo (Tabla 1).
Perfiles espectrales
En ambas fechas de medición, las carac terísticas de los perfiles espectrales de los datos, permitieron agrupar los sitios de muestreo afectados y controles en pares: S2-S3/ SC2-SC3, área de alto im pacto (AI); S4-S5/ SC5-6, área de mo derado impacto (MI) y S6-S7/ SC6-7, área de bajo impacto (BI).En el primer relevamiento las tres áreas presentaron diferencias en la absorción de la radiación por parte de la vegetación afectada con respecto a sus controles. En el segundo relevamiento en cambio, la respuesta espectral de la vegetación en los sitios afectados respecto a sus controles fue similar (Figura 3, derecha).
Figura 3: Firmas espectrales de los sitios de muestreo dentro del área del incidente, año 2018 (izquierda), año 2019 (derecha) Figure 3: Spectral signs of sample sites in the affected area, year 2018 (left), year 2019 (right)
Esta misma tendencia en la respuesta se obtuvo con los índices de vegetación EVI obtenidos a partir de imágenes sate litales MODIS (Figura 4).
Discusión
Las texturas en superficie de suelos del lugar son muy susceptibles a los procesos erosivos, por ello la cobertura vegetal juega un papel fundamental en la protec ción de estos procesos, por ello en la me dida de que sea factible, lo recomendable es no remover la vegetación o aplicar métodos de bajo impacto como la poda selectiva.
La lluvia de semillas, en la zona de estudio, comienza a mediados de la pri mavera hasta fines del verano (octubre-marzo). A partir de ese momento, el banco de semillas del suelo comienza a disminuir por diversos factores, tales como germinación, falta de viabilidad, depredación, parasitismo y senescencia, por lo que va variando en composición y cantidad a largo del año (Piudo, 2005). En el presente trabajo no realizamos la comparación del banco de semillas entre las fechas de muestreo, dado que no se pudieron realizar en fechas comparables. La primera se llevó a cabo al finalizar la lluvia de semillas (abril 2018), mien tras que la segunda fecha fue al inicio (octubre 2019). La marcada presencia de especies anuales en todas las mues tras coincide con lo publicado en otros estudios que postulan que la composi ción del banco de semillas difiere de la composición de especies presentes en el sitio (Fenner, 1985; Thompson, 1992 en Hartcher, 1995; Christofoletti, 1998) y que en general el banco de semillas está compuesto por especies colonizadoras anuales y bienales que producen gran cantidad de semillas pequeñas que se dispersan muy poco, por lo que se en tierran más fácilmente persistiendo en el lugar tendiendo a ser más longevas (Fu nes et al., 2001; Figueroa, 2004).
De las diferentes fracciones del petró leo, los HAPs son los de mayor toxicidad y al mismo tiempo los más recalcitrantes a los métodos convencionales de reme diación (Maliszewska et al., 2009). Las concentraciones obtenidas en el primer muestreo se encuentran dentro del rango de concentraciones de HAPs reportadas para varias regiones del mundo (Ortiz- Salinas et al., 2011). Los menores valores de concentración obtenidos en el segun do muestreo, podría deberse a la acción de los factores ambientales en el período de tiempo transcurrido entre muestreos (Maliszewska et al., 2009).
La deposición de hidrocarburos sobre la vegetación puede tener efectos mecánicos, donde los HCs tienen la tendencia de adsorberse a la superficie afectando directamente la capacidad para absorber la radiación fotosintéticamente activa, fundamental para su crecimiento y desa rrollo, o bien efectos de tipo tóxico don de el HCs pueden acumularse a nivel de membrana provocando la inhibición de procesos metabólicos y los intercambios entre célula y medio exterior (Arellano et al., 2015). En consecuencia, habrá diferencias entre los índices espectrales obtenidos a partir de vegetación afectada y no afectada por la deposición de HCs (Arellano et al., 2017). El aumento entre el primer y segundo muestreo de los va lores espectrales en las áreas afectadas, posiblemente debido a la atenuación na tural de la deposición de los HCs sobre la vegetación, implicaría la recuperación de las funciones de la vegetación.
La disminución del contenido de HCs registrada en el suelo y en arbustos, al comparar entre las muestras colectadas en ambas fechas señalarían la atenuación natural en el periodo evaluado. El incre mento registrado en los pastos colecta dos durante la segunda fecha de mues treo, en comparación con los valores obtenidos en las muestras colectadas en la primera fecha, podrían deberse a HCs del tipo biogénicos. En las muestras de pastos de la segunda fecha se registraron concentraciones de los n-alcanos 27, 29 y 31 mayores a las obtenidas en la primera fecha (datos no presentados). La mayo ría de las especies forrajeras tienen una mezcla de n-alcanos con una abundancia mayor de aquellos con número impar de carbonos y longitud de cadena de entre 23 y 35 carbonos (Bakker et al., 2017).
Los resultados obtenidos de los traba jos de campo y en gabinete, muestran en el período evaluado un proceso de ate nuación natural mitigando el impacto del incidente. El avance en la concien tización y la responsabilidad ambiental por la empresa a partir del trabajo con junto, y del respeto de las normativas vigentes, se ponen de manifiesto en el presente trabajo.
