2. Olievervuiling

Teledetectie als beheersinstrument bij olievlekbeheersing

Teledetectie is tegenwoordig een belangrijk beheersinstrument voor het monitoren van olievervuiling. Gegevens afkomstig van satellieten en vliegtuigen worden op verschillende manieren gebruikt:

• om informatie te geven voor het plannen van het opruimen van olievlekken na grote ongevallen,
• om illegale olielozingen van platformen, leidingen en schepen te monitoren en te controleren,
• en bij milieu-effectrapporteringen na ongevallen of om de effecten van chronische vervuiling verbonden met vaarroutes, havens, olieplatformen, pijpleidingen en raffinaderijen te bestuderen.

Ondersteuning van teledetectie voor acties bij olievlekken

Wanneer er een ernstig ongeval gebeurt, moet het olievlekbestrijdingsteam de situatie evalueren en een beslissing nemen over geschikte technieken om de verspreiding van olie te beperken, het getroffen gebieden schoon te maken en waardevolle milieus en natuurlijke rijkdommen te beschermen. Ze moeten zowel rekening houden met de vlek zelf als met de omgeving waarin deze zich voordoet.

Het plannen van de bestrijding van vlekken zal inhouden:

1. 1. Informatie inwinnen over de vlek zelf: locatie, type olie, hoeveelheid olie, leksnelheid en wat er gedaan kan worden om deze te verminderen of te stoppen.
2. 2. Bewaking om de vlek in kaart te brengen en informatie te geven die nodig is om de schoonmaak te begeleiden.
3. 3. Een model van het traject van de olievlek maken om te voorspellen waar de olie naartoe zal gaan.
4. 4. Kwetsbare gebieden en natuurlijke rijkdommen identificeren die speciale bescherming nodig hebben: waardevolle natuur en flora- en faunareservaten, openbare voorzieningen (stranden, recreatieparken en havens), industrieën en infrastructuur (elektriciteitscentrales, aquacultuursites).
5. 5. De meest geschikte uitrusting en methodes selecteren om de vlek te bestrijden, kwetsbare gebieden te beschermen en om die welke al getroffen zijn schoon te maken.

Teledetectie kan informatie verschaffen om bij deze planningstaken te helpen en is van onschatbare waarde voor het in kaart brengen van de vlek en voor het geven van input voor olievlekmodellen.

Bewaking om de vlek in kaart te brengen en de acties te dirigeren

Het kiezen van de juiste technieken en ze doeltreffend toe te passen vereist informatie.

• Tactische informatie op korte termijn (1-2 uur) is nodig om bestrijdingsmaatregelen voor olievlekken in goede banen te leiden.
• Strategische overzichten op langere termijn (~12 uur) van de hele lozing zijn nodig om de vlek in kaart te brengen, om te laten zien hoe deze evolueert en voor gebruik bij trajectmodellen van de olievlek.

Optische luchtopname van stookolie op het zeeoppervlak.
Sensoren die op zichtbare of nabij-infrarode golflengtes werken zijn enkele van de sensoren die informatie kunnen geven over de relatieve dikte van de olie aan de oppervlakte. In deze opname zijn de dikste plekken rood en zwart terwijl dunne olie (minder dan 5 micron) een lichtblauwe glans vertoont.
Bron: UK Environment Agency / V.Byfield, National Oceanography Center, UK

Olievlekken zijn van nature dynamisch, dus informatie die gebruikt wordt om tegenmaatregelen te in goede banen te leiden, moet in real-time beschikbaar zijn. Benodige informatie is onder andere positie, omvang en dikte van de oppervlakte-olie, bij resoluties van slechts enkele meters. Traditioneel worden hiervoor sensoren in vliegtuigen gebruikt. Thermische infrarood, optische en ultraviolet sensoren, laserfluorosensoren en radars in vliegtuigen kunnen oppervlakteolie detecteren en schattingen geven van de dikte, vooral wanneer ze in synergie gebruikt worden.

Opname van Envisat ASAR van de olievlek van de Prestige, november 2002.
Deze "Synthetic Aperture Radar (SAR)"-opname van de olievlek van de Prestige werd op 17 november 2002 gemaakt door het ASAR-instrument op Envisat. De olie ziet er zwart uit, laat een tweekoppige olielozing zien afkomstig van de gestrande tanker Prestige die 100 km buiten de Spaanse kust ligt.
Bron: ESA

Voor een overzicht van de hele vlek zijn satellietbeelden nodig. Satellietgegevens zijn nu bijna in real-time beschikbaar (~12 uur) van sensoren met voldoende ruimtelijke resolutie, een breed gezichtsveld en baanherhalingen die ze tot een nuttige aanvulling op sensoren in vliegtuigen maken. "Synthetic aperture radars (SAR)" kunnen oppervlakteolie over een groot gebied detecteren en kunnen door wolken heen kijken. De interpretatie van SAR-gegevens kan verbeterd worden door informatie van andere sensoren op te nemen.

Om een overzicht te geven, kunnen gegevens van vele verschillende bronnen gecombineerd worden tot een GIS-systeem zoals dit hier. In dit geval gebeurde dit pas na het incident tijdens de evaluatie na het lek, aangezien veel van de gegevens niet op tijd beschikbaar waren. Tegenwoordig kan deze informatie op tijd beschikbaar zijn, en echt verschil uit te maken.

GIS-screenshot met teledetectiegegevens van de olievlek van de Sea Empress in 1996.
Bron: UK Environment Agency / S.Boxall, National Oceanography Center, UK

Het monitoren van het ongeval in de Straat van Kerch, november 2007

De olievlek in de Straat van Kerch hieronder is een voorbeeld van hoe satellietinformatie gebruikt kan worden bij olievlekmodellen om de verplaatsing van de olie in kaart te brengen en te voorspellen.

SAR-opname van de olievlek in de Straat van Kerch.
Bron: EMSA Clean Seas Net

Drijvende stookolie in de Straat van Kerch op 11-15 november 2007.
Bron: State Oceanography Institute, Moscow

Op deze opname van het ASAR-instrument aan boord van Envisat van ESA is olie te zien van het tankerongeval in de Straat van Kerch tussen de Zwarte Zee en de Zee van Azov. Deze opname werd gemaakt op 16 november 2007, bijna 5 dagen na het ongeval. Een aantal andere schepen hebben ook olie geloosd in het gebied. Oppervlakteolie ziet eruit als donkere strepen. Heldere vlekken zijn schepen.

Er werd een model gemaakt van de vlek in de Straat van Kerch door het hydrodynamisch model SPILLMOD om te laten zien waar de stookolie van het beschadigde schip naar alle waarschijnlijkheid door wind en golven meegenomen zou worden.

Milieugegevens voor input voor olievlekmodellen

Het is niet voldoende om te weten waar de olie twee uur geleden was of zelfs waar deze op dit moment is. Het vermogen te voorspellen waar de olie naar toe gaat is essentieel bij zowel het ruimen van de olie als bij het beschermen van kwetsbare milieus en natuurlijke rijkdommen.

Olievlekmodellen hebben informatie nodig over:

• Snelheid en richting van de wind
• Hoogte van de golven en richting van deiningsgolven
• Snelheid en richting van plaatselijke stromen en hoe deze variëren naargelang het getij, rivierstroming, enz.
• Zee- en luchttemperaturen

Deze informatie wordt verkregen uit plaatselijke weerberichten, getijdentabellen, enz., met extra informatie beschikbaar uit allerlei satellietmetingen.

Schematische voorstelling van de Zwarte Zee die laat zien hoe gegevens van veel sensoren samengebracht worden om een milieukaart van het gebied te krijgen.
Bron: Olga Lavrova, Russian Academy of Sciences Space Research Institute, Moscow.
Gegevens van veel verschillende sensoren kunnen bijeengebracht worden om informatie te verschaffen over de status van het zeemilieu op een bepaalde dag. Hieruit kunnen wetenschappers informatie afleiden om te gebruiken bij olievlekmodellen en voor de interpretatie van lucht- en satellietopnames.

Een gamma aan verschillende sensoren gebruiken om milieu-informatie te krijgen.