2. Η ρύπανση από πετρέλαιο

Η Τηλεπισκόπηση ως εργαλείο διαχείρισης στον έλεγχο πετρελαιοκηλίδας

Η τηλεπισκόπηση αποτελεί πλέον ένα σημαντικό εργαλείο διαχείρισης για την παρακολούθηση της ρύπανσης από το πετρέλαιο. Τα δεδομένα από δορυφόρους και αεροσκάφη χρησιμοποιούνται με διάφορους τρόπους:

• Για παροχή πληροφοριών στον προγραμματισμό του καθαρισμού της πετρελαιοκηλίδας μετά από σοβαρά ατυχήματα,
• Στην παρακολούθηση και τον έλεγχο των παράνομων απορρίψεων πετρελαίου από τις πλατφόρμες, αγωγούς και πλοία,και
• Στην εκτίμηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων μετά από ατυχήματα ή για την μελέτη των επιπτώσεων της χρόνιας ρύπανσης που συνδέεται με θαλάσσιες οδούς, λιμάνια, εξέδρες πετρελαίου, αγωγούς και διυλιστήρια.

Υποστήριξη στην τηλεπισκόπηση για την αντιμετώπιση πετρελαιοκηλίδων

Σε περίπτωση μεγάλου ατυχήματος, η ομάδα αντιμετώπισης πετρελαιοκηλίδων πρέπει να αξιολογήσει την κατάσταση και θα αποφασίσει για τις κατάλληλες τεχνικές για τον περιορισμό της εξάπλωσης του πετρελαίου, τον καθαρισμό των περιοχών που επλήγησαν και την προστασία των πολύτιμων περιβάλλοντων και των πόρων. Θα πρέπει να εξετάσουν και την πετρελαιοκηλίδα και το ίδιο το περιβάλλον στο οποίο έγινε η απόρριψη.

Ο προγραμματισμός γαι την αντιμετώπιση της πετρελαιοκηλίδας θα συμπεριλαμβάνει:

1. Απόκτηση πληροφοριών σχετικά με τη διαρροή: θέση, είδος του πετρελαίου, όγκος του πετρελαίου, διαρροή και τι μπορεί να γίνει για να μειωθεί ή να σταματήσει.
2. Επιτήρηση της χαρτογράφησης της διαρροή και παροχή πληροφοριών που είναι απαραίτητες για να διευθύνουν τον καθαρισμό.
3. Μοντελισμό πετρελαιοκηλίδων για να προβλεπτεί που το πετρέλαιο θα κινηθεί στη συνέχεια.
4. Ταυτοποίηση των ευπαθών περιοχών και των πόρων που χρειάζονται ειδική προστασία: πολύτιμο φυσικό περιβάλλον και δρυμούς για την άγρια φύση, δημόσιες παροχές (παραλίες, πάρκα αναψυχής και λιμάνια), βιομηχανίες και υποδομές (σταθμούς παραγωγής ενέργειας, εγκαταστάσεις υδατοκαλλιέργειας).
5. Επιλέγοντας το πιο κατάλληλο εξοπλισμό και τις μεθόδους για την καταπολέμηση της διαρροής, για την προστασία των ευαίσθητων περιοχών και τον καθαρισμό εκείνων που έχουν ήδη πληγεί.

Η τηλεπισκόπηση μπορεί να δώσει πληροφορίες για να βοηθήσει με αυτά τα καθήκοντα του προγραμματισμού, και είναι ανεκτίμητη για τη χαρτογράφηση της πετρελαιοκηλίδας και την παροχή πληροφόρησης στον μοντελισμό πετρελαιοκηλίδων.

Επιτήρηση για τη χαρτογράφηση των διαρροή και άμεση ανταπόκριση

Η επιλογή των κατάλληλων τεχνικών και η αποτελεσματική εφαρμογή τους απαιτεί πληροφορίες.

• Βραχυπρόθεσμες (1-2 ώρες): οι πληροφορίες τακτικής είναι απαραίτητες για τα άμεσα αντίμετρα της πετρελαιοκηλίδας.
• Μακροπρόθεσμες (12 ώρες): η στρατηγική επισκόπηση του συνόλου της διαρροής είναι απαραίτητη για τη χαρτογράφηση των διαρροών, για να φανεί η εξέλιξή της, καθώς και η χρήση της στα μοντέλα της τροχιάς των πετρελαιοκηλίδων.

Αερομεταφερόμενη οπτική εικόνα του μαζούτ στην επιφάνεια της θάλασσας.
Αισθητήρες που λειτουργούν σε μήκη κύματος στο ορατό και εγγύς υπέρυθρο είναι μεταξύ των πολλών αισθητήρων που μπορούν να δώσουν πληροφορίες για το σχετικό πάχος του πετρελαίου στην επιφάνεια. Σε αυτήν την εικόνα οι παχύτερες περιοχές δείχνουν στο κόκκινο και μαύρο, και η λεπτότερη στρώση (λιγότερο από 5 micron) φαίνεται με απαλή γαλάζια γυαλάδα.

Πηγή: Υπηρεσία Περιβάλλοντος Ηνωμένου Βασιλείου / V.Byfield, Εθνικό Ωκεανογραφικό Κέντρο, Ηνωμένο Βασίλειο

Οι πτρελαιοκηλίδες είναι δυναμικές στη φύση, επομένως, οι πληροφορίες που χρησιμοποιούνται για να κατευθύνουν τα αντίμετρα πρέπει να είναι διαθέσιμες σε πραγματικό χρόνο. Περιλαμβάνονται πληροφορίες που απαιτούνται για τη θέση, την έκταση και το πάχος του πετρελαίου στην επιφάνεια, σε ψηφίσματα των λίγα μόνο μέτρα. Οι παραδοσιακά αερομεταφερόμενοι αισθητήρες χρησιμοποιούνται για αυτό. Οι θερμικές υπέρυθρες, οπτικές και υπεριώδεις αισθητήρες, φθορο-αισθητήρες μς λέιζερ και τα εναέρια ραντάρ μπορεί να ανιχνεύσουν το πετρέλαιο στην επιφάνεια και να παρέχουν εκτιμήσεις για το πάχος, ειδικά όταν χρησιμοποιούνται συνεργειακά.

Εικόνα Envisat ASAR της πετρελαιοκηλίδας από το Prestige, Νοέμβρη 2002.
Αυτό η εικόνα που έχει ληφθεί από ραντάρ συνθετικού διαφράγματος (SAR) της πετρελαιοκηλίδας του Prestige τραβήχτηκε από το μέσο ASAR της Envisat τις 17 Νοεμβρίου 2002. Δείχνει μια δικέφαλη πετρελαιοκηλίδα που προέρχεται από το πληγέντες δεξαμενόπλοιο "Prestige", που βρίσκεται 100 χιλιόμετρα ανοικτά της ισπανικής ακτής. Στις εικόνες του ραντάρ το πετρέλαιο φαίνεται σε μαύρο χρώμα.
Πηγή: ESA

Για μια επισκόπηση του συνόλου, είναι απαραίτητες οι δορυφορικές εικόνες της διαρροής. Τα δορυφορικά δεδομένα είναι τώρα διαθέσιμα σε σχεδόν πραγματικό χρόνο (~ 12 ώρες) από τους αισθητήρες με επαρκή χωρική ανάλυση, ένα ευρύ οπτικό πεδίο και επανάληψης τροχιάς, που τους κάνουν ένα χρήσιμο συμπλήρωμα για τους αερομεταφερόμενους αισθητήρες. Τα συνθετικά ραντάρ διαφράγματος (SAR) μπορούν να ανιχνεύσουν το πετρέλαιο στην επιφάνεια σε μεγάλη έκταση, και μπορούν να δουν μέσα από τα σύννεφα. Η ερμηνεία των δεδομένων SAR μπορεί να βελτιωθεί με τη συμπερίληψη πληροφοριών από άλλους αισθητήρες.

Για μια γενική εικόνα, τα δεδομένα από πολλές διαφορετικές πηγές μπορούν να συνδυαστούν σε ένα σύστημα GIS όπως την παρούσα. Σε αυτή την περίπτωση, αυτό μπορεί να γίνει μετά το συμβάν κατά τη διάρκεια της αξιολόγησης της πετρελαιοκηλίδας, καθώς πολλά από τα δεδομένα δεν ήταν διαθέσιμα στην ώρα τους. Σήμερα, αυτές οι πληροφορίες μπορούν να διατίθονται έγκαιρα ώστε να κάνουν πραγματική διαφορά.

Οθόνη από GIS με τηλεπισκοπικά δεδομένα από τη διαρροή πετρελαίου του Sea Empress το 1996.
Πηγή: Υπηρεσία Περιβάλλοντος Ηνωμένου Βασιλείου / S.Boxall, Εθνικό Ωκεανογραφικό Κέντρο, Ηνωμένο Βασίλειο

Παρακολούθηση του ατυχήματος στα στενά του Kerch, Νοέμβρη 2007

Η πετρελαιοκηλίδα στα στενά Kerch ακολουθεί ένα παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο οι πληροφορίες που προέρχονται από δορυφόρο μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην χαρτογράφηση μοντέλων πετρελαιοκηλίδας και στην πρόβλεψη της κίνησης του πετρελαίου.

Εικόνα SAR της πετρελαιοκηλίδας στα στενά του Kerch.
Πηγή: EMSA Clean Seas Net

Το πετρέλαιο παρασύρεται στα στενά του Kerch 11-15 Nοέμβρη 2007.
Πηγή: Κρατικό Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας, Μόσχα

Αυτή η εικόνα από το μέσο ASAR πάνω στο Envisat της ESA δείχνει το πετρελαίου από το ναυάγιο πετρελαιοφόρου στα στενά του Kerch ανάμεσα στη Μαύρη Θάλασσα και την Αζοφική Θάλασσα. Η εικόνα αποκτήθηκε στις 16 Νοεμβρίου 2007, περίπου 5 ημέρες μετά το ατύχημα. Μια σειρά άλλων πλοίων έχουν ήδη κάνει ρίψη πετρελαίου στην περιοχή. Η επιφάνεια του πετρελαίου εμφανίζεται σαν σκουρόχρωμες ραβδώσεις. Οι φωτισμένες σταγόνες είναι τα πλοία.

Το μοντέλο για την πετρελαιοκηλίδα στα στενά του Kerch έγινε από το υδροδυναμικό μοντέλο SPILLMOD για να δείξει πού ήταν πιθανόν να μεταφερθεί το πετρέλαιο από το κατεστραμμένο πλοίο από τον άνεμο και τα κύματα.

Περιβαλλοντικά δεδομένα για εισαγωγή σε μοντέλα πετρελαιοκηλίδων

Δεν αρκεί να γνωρίζουμε πού το πετρέλαιο ήταν πριν από δύο ώρες, ή ακόμα και που είναι αυτή τη στιγμή. Το να είσαι σε θέση να πεις που το πετρέλαιο πάει, έχει ουσιαστική σημασία τόσο για τον καθαρισμό και την προστασία των ευάλωτων περιβάλλοντων και πόρων.

Μοντέλα πετρελαιοκηλίδας χρειάζονται πληροφορίες για:

• Η ταχύτητα του ανέμου και η κατεύθυνση
• Το ύψος των κυμάτων και η κατεύθυνση των φουσκωμένων κυμάτων
• Η ταχύτητα και η κατεύθυνση των τοπικών ρευμάτων και πώς αυτά ποικίλουν ανάλογα με την παλίρροια, την ροή του ποταμού, κλπ.
• Θερμοκρασίες θάλασσας και αέρα θ

Αυτές οι πληροφορίες προέρχονται από τα τοπικά καιρικά δελτία, πίνακες για τα παλίρροια, κλπ., με επιπλέον διαθέσιμες πληροφορίες από μια ποικιλία δορυφορικών μετρήσεων.

Σχηματικός χάρτης από τη Μαύρη Θάλασσα που δείχνει πώς τα δεδομένα από πολλούς αισθητήρες τοποθετούνται μαζί για να έχουμε ένα περιβαλλοντικό χάρτη της περιοχής.
Πηγή: Olga Lavrova, Ρωσική Ακαδημία Επιστημών, Ινστιτούτο Διαστημικών Ερευνών, Μόσχα.
Τα δεδομένα από πολλούς διαφορετικούς αισθητήρες μπορούν να συγκεντρωθούν για να δώσουν πληροφορίες σχετικά με την κατάσταση του θαλάσσιο περιβάλλοντος σε μια συγκεκριμένη ημέρα. Από αυτό οι επιστήμονες μπορούν να αντλήσουν πληροφορίες για χρήση σε μοντέλα πετρελαιοκηλίδας, και για την ερμηνεία της αερομεταφερόμενων και των δορυφορικών εικόνων.

Χρησιμοποιώντας μια σειρά από διαφορετικούς αισθητήρες για την απόκτηση των περιβαλλοντικών πληροφοριών.