En tant que chimistes qui étudient la catastrophe de Deepwater Horizon, nous recevons constamment cette question de la part de notre famille, de nos amis, de nos collègues, des décideurs politiques et du grand public: Qu’est-il advenu des 200 millions de gallons de pétrole brut qui ont été rejetés dans le golfe du Mexique pendant 87 jours au printemps 2010?
Ce que tout le monde veut, c’est rien de moins qu’une comptabilité complète du pétrole qui a craché du puits Macondo endommagé à 50 milles des côtes de la Louisiane à une profondeur sans précédent de 5 000 pieds sous la surface de la mer. En théorie, il n’est pas différent de suivre votre compte bancaire. Nous essayons de faire correspondre la quantité de pétrole qui est entrée dans l’océan avec la quantité qui en est sortie par la suite. Mais il est beaucoup plus difficile que d’équilibrer les revenus de votre chèque de paie contre les factures payées et les espèces retirées des guichets automatiques.
Au plus fort de la catastrophe, nous avons informé un public qui avait soif d’une réponse rapide et définitive qu’il faudrait plusieurs années pour équilibrer le budget pétrolier de Deepwater Horizon. Cinq ans plus tard, nous avons fait des progrès.
Gardez à l’esprit que nous essayons de suivre 30 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 d’atomes de carbone (et deux fois ce nombre d’atomes d’hydrogène) dans un environnement hostile et en constante évolution. L’huile a voyagé dans de nombreuses directions par différents moyens. Certains flottaient à la surface de l’océan, où ils s’envolaient dans les airs ou étaient entraînés par les vents et les courants dans les marais côtiers, les plages et les îles. Une partie du pétrole s’est entraînée dans des couches aqueuses qui ont circulé à l’intérieur de l’océan à des profondeurs de 3 000 à 4 000 pieds. Certains se sont enfoncés dans les sédiments du fond marin. Et une partie de cette huile en surface a peut-être collé au phytoplancton, qui a ensuite coulé au fond marin dans un phénomène que certains appellent un « blizzard sale. »
Pour compliquer les choses, contrairement à vos dollars, le pétrole ne se déplace pas seulement, il change également de composition. L’huile est composée de milliers de produits chimiques différents aux propriétés différentes qui, dans différentes circonstances, peuvent se dissoudre, s’évaporer, être mangés par des bactéries ou se transformer chimiquement, laissant derrière eux un matériau sale que nous appelons un « résidu altéré. »
Trouver une empreinte
Un article fondateur publié en 2012 a estimé que sur les 200 millions de gallons rejetés dans l’environnement, la moitié n’a jamais fait surface pour former des nappes, mais est restée piégée profondément dans l’océan. Nous venons de terminer une étude, publiée en octobre. 27, 2014, dans les actes de l’Académie nationale des Sciences, sur la quantité de ce pétrole piégé a plu jusqu’au fond de l’océan, et où il est tombé.
Nous avons utilisé des données générées par le gouvernement américain et récemment publiées sur Internet. Les données proviennent de 3 000 échantillons de sédiments du fond marin collectés à 534 endroits par une douzaine d’expéditions de recherche qui ont arpenté le golfe du Mexique en 2010 et 2011.
Le golfe du Mexique n’est pas un endroit vierge. Il a une histoire de pollution par les hydrocarbures industriels, ainsi qu’environ 200 000 gallons par jour s’infiltrant du fond de l’océan. Ces « robinets qui fuient » sont une forme de pollution chronique qui dure depuis des milliers d’années dans le golfe.
Pour tenir compte du pétrole provenant de l’événement Deepwater Horizon et non de ces autres sources, nous nous sommes concentrés sur la concentration et la distribution d’un composé, le 17a(H), le 21b(H)-hopane, qui se trouvait dans le pétrole Deepwater Horizon / Macondo et la plupart des autres bruts du golfe du Mexique. Comme il faut de nombreuses années pour que les sédiments du fond marin s’accumulent jusqu’à un pouce, nous avons soutenu que des niveaux élevés d’hopane provenant du pétrole de Deepwater Horizon n’apparaîtraient que dans le demi-pouce supérieur des sédiments océaniques et que les concentrations les plus élevées seraient les plus proches du puits endommagé.
Nous avons comparé les niveaux d’hopane dans le golfe du Mexique, en trouvant un pic distinctif dans le demi-pouce supérieur des sédiments à moins de 25 milles du puits. En revanche, nous trouvons régulièrement des échantillons contenant du pétrole Deepwater Horizon à des centaines de kilomètres sur les plages de Floride. L’empreinte que nous avons identifiée pour le pétrole de Deepwater Horizon livré au fond marin représentait environ 2% de l’empreinte des nappes à la surface, ce qui montre que le pétrole s’est répandu beaucoup plus largement à la surface qu’en profondeur.
Piégés dans les profondeurs
Nous avons constaté que 4 à 31% du pétrole piégé dans l’océan profond — l’équivalent de 2 à 16% du pétrole total rejeté lors de l’accident — tombait dans une zone de 1 250 milles carrés du fond marin profond. Il s’agit d’une estimation minimale, car il est probable que nous ayons manqué une partie des sédiments huilés, y compris d’autres zones huileuses suspectées autour du puits, et une partie de l’huile s’est certainement déposée à l’extérieur du patch.
En inspectant un peu plus les données, nous avons remarqué que le pétrole s’était déposé de manière inégale sur le fond marin, mais plus intensément au sud-ouest du puits endommagé. Cela établit une piste de contamination maximale.
Fait important, nous avons identifié des points chauds de retombées pétrolières près des communautés de coraux profonds endommagés. Cela confirme les conclusions précédemment contestées selon lesquelles ces coraux ont été endommagés par le déversement de Deepwater Horizon.
Nous avons constaté que les concentrations maximales d’hopane se trouvaient à des profondeurs du fond marin de 4 265 à 5 250 pieds, entre crochets par des concentrations plus faibles mais toujours élevées jusqu’à 2 950 pieds et jusqu’à 5 575 pieds. Cela coïncide avec nos études antérieures de 2010 cartographiant un panache de pétrole et de gaz dissous provenant du déversement qui s’écoulait vers le sud-ouest à une profondeur similaire.
Nous proposons que de minuscules gouttelettes d’huile coagulaient dans ces panaches contaminés et coulaient sur le fond marin — peut-être lorsqu’elles rencontraient de fortes densités de particules qui obscurcissaient naturellement les eaux près du fond marin. Certaines gouttelettes de pétrole se sont immobilisées à des profondeurs moins profondes dans des endroits où le panache contaminé a traversé des zones plus élevées du fond marin.
Un effet similaire se produit lorsque l’huile contamine les côtes; nous l’appelons « anneau de baignoire sale ». »Ce fut une grande surprise que nous ayons vu des anneaux de baignoire sales au fond de l’océan.
Avec autant de croisières et autant d’échantillons, il est humiliant que nous ne puissions représenter définitivement que 2 à 16% du total du pétrole déversé. Mais lorsque vous faites un puzzle, la mise en place de pièces élimine d’autres possibilités et commence à révéler l’image complète. Nos recherches ont mis en lumière plusieurs nouvelles pièces du puzzle pour évaluer les dommages causés par le déversement de Deepwater Horizon et nous donner de nouvelles informations sur le comportement du pétrole dans l’océan. Ces nouvelles connaissances amélioreront les moyens d’éviter et d’atténuer les déversements d’hydrocarbures à l’avenir.
Tout le monde veut que la réponse à la « question du pétrole » soit bouclée de manière concluante, comme votre chéquier à la fin du mois. Mais l’océan est hostile et imprévisible, et il est difficile d’avoir accès à des indices.
La recherche de Dave Valentine a été soutenue par la National Science Foundation (NSF). La recherche de Chris Reddy a été soutenue par la NSF et le consortium DEEP-C de l’Initiative de recherche du Golfe du Mexique.