Combien y a-t-il de nappes de pétrole dans l’océan ? Où sont-ils et d’où viennent-ils ? Ces questions semblent simples, mais avec 139 millions de kilomètres carrés d’océan, garder un œil sur ces rayons glissants à la surface de la mer n’est pas une tâche facile. Maintenant, cependant, les chercheurs ont utilisé les capacités uniques des satellites pour assembler ce qu’ils disent être la première carte mondiale des nappes de pétrole. Leurs résultats, publiés jeudi en les sciencesIls suggèrent que le pétrole couvrait une superficie totale de plus de deux fois la taille de la France entre 2014 et 2019 et que la grande majorité provenait de sources liées à l’homme.

Les nappes de pétrole sont des couches microscopiques d’hydrocarbures. Sur les images satellites, elles n’apparaissent pas toujours d’une couleur différente de celle de l’océan environnant car la lumière peut les traverser. Mais les taches modifient la façon dont l’eau réfléchit la lumière du soleil, tout comme l’essence qui a fui d’une voiture peut provoquer une lueur arc-en-ciel dans une flaque d’eau. Les surfaces huileuses modifient également la façon dont l’eau ondule lorsqu’il y a du vent, ce qui rend les zones océaniques recouvertes de pétrole plus calmes et plus lisses que les zones environnantes. Pour la nouvelle étude, les chercheurs ont utilisé des algorithmes informatiques pour rechercher ces « empreintes digitales » de pétrole dans plus d’un demi-million d’images radar collectées par les satellites Sentinel de l’Agence spatiale européenne, qui peuvent être utilisées pour mesurer la douceur des océans. En utilisant cette nouvelle technique, les scientifiques ont détecté des taches aussi petites que quelques pâtés de maisons qui parsèment 80% de la surface des océans du monde.

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Crédit : Amanda Montanez ; Source : « Chronic Oiling in Global Oceans », par Yanzhu Dong et al., dans les sciences, vol. 376. Mis en ligne le 16 juin 2022

Les plus grandes zones totales de nappes de pétrole ont été détectées dans la mer de Java (entre plusieurs îles indonésiennes), la mer Méditerranée et la mer de Chine méridionale. Ensemble, les nappes de ces trois zones représentaient près d’un tiers de tout le pétrole détecté par les chercheurs. La région où la couverture pétrolière était la plus concentrée était la mer Caspienne, où 20 % de l’eau était recouverte de nappes, contre une moyenne de 4 % dans tous les océans du monde.

L’auteur principal de l’étude, Yanzhu Dong, et ses collègues voulaient aller au-delà de la simple identification de la taille et de l’emplacement des nappes de pétrole ; ils voulaient aussi identifier les sources. L’objectif initial de leur étude était de trouver des zones où le pétrole suinte naturellement du fond marin. Cela peut être distingué de l’activité humaine car les taches naturelles ont tendance à avoir une longue durée de vie à un endroit, de sorte que ces taches apparaîtraient encore et encore au cours des cinq années d’imagerie satellite utilisées dans l’étude. Ces suintements naturels se produisent dans le monde entier, mais sont des causes particulièrement notables de nappes de pétrole dans le golfe du Mexique, sur la côte de l’Équateur et du Pérou et sur la côte de la Californie.

Les nouvelles découvertes ont doublé le nombre de sites naturels connus, et les chercheurs ont également noté que beaucoup plus correspondaient aux voies de navigation, aux oléoducs et aux plates-formes de forage. Dans certains cas, les plates-formes et les navires qui fuient pourraient même être détectés sur des images satellites. Sur la base d’études antérieures, « on pensait que les infiltrations naturelles et le pétrole provenant des activités humaines étaient à peu près les mêmes », explique Dong, géographe à l’Université de Nanjing en Chine. « Mais nos nouvelles découvertes montrent que plus de 90% de toutes les fuites de pétrole dans les océans proviennent de sources humaines. »

La majeure partie de cette empreinte humaine de pétrole était concentrée à moins de 100 milles de terre. « Depuis l’an 2000, la population de la planète a augmenté de [about] deux milliards. Et ces deux milliards de personnes ? La plupart d’entre eux sont installés sur les côtes », explique le co-auteur de l’étude, Ian MacDonald, océanographe à la Florida State University. « Avec cette croissance démographique, vous avez des réseaux de transport industriels, routiers et véhiculaires. Ce ruissellement de la terre apporte du pétrole à l’océan.

Sans surprise, l’étude a révélé que les contributions les plus importantes des pipelines se sont produites dans des zones connues pour leurs infrastructures pétrolières, telles que la mer du Nord et le golfe de Guinée. (Les chercheurs ont trouvé la plus grande contribution des pipelines dans le golfe du Mexique fortement perforé, mais il est plus difficile de localiser le pétrole qui s’infiltre de cette source dans la région car il abrite également l’un des plus grands suintements naturels par zone.) Mais à l’échelle mondiale, les plates-formes de forage et les pipelines qui fuient ne représentaient qu’une petite fraction de la couverture pétrolière. La quasi-totalité des 550 000 milles carrés de nappes liées à l’homme, soit un peu plus que la superficie terrestre du Pérou, provenait du pétrole qui a été emporté par les navires et emporté par la pluie. « Nous avons une chaîne d’approvisionnement mondialisée », déclare MacDonald. « Depuis 2000, le volume des expéditions internationales a presque triplé. »

Les signes impliquant la navigation ont été observés plus clairement dans les principales régions portuaires, telles que la mer de Chine méridionale, mais aussi dans les profondeurs océaniques. C’est dans les zones de haute mer que Dong et son équipe ont détecté 21 nappes à proximité des navires et dans les voies de navigation, où le pétrole flottant a tendance à former une forme linéaire révélatrice. « Ce sont ces déversements à petite échelle qui dominent, plutôt que les gros, qui captent l’attention des médias et l’imagination du public », déclare Ira Leifer, scientifique spécialiste des fuites de pétrole et PDG d’une société de technologie verte appelée Bubbleology Research International. Leifer n’a pas participé à la nouvelle étude, mais a écrit un article d’accompagnement dans les sciences sur l’impact complexe du pétrole sur les écosystèmes marins. « Je ne m’attendais pas vraiment à ça parce que je n’y ai pas pensé. mais c’est un de ceux là [instances] où tu vas lui donner un ‘D’oh!’ à Homer Simpson.

Des nappes de pétrole provenant d'une fuite d'oléoduc en mai 2016 dans le nord du golfe du Mexique.
Des nappes de pétrole provenant d’une fuite d’oléoduc en mai 2016 dans le nord du golfe du Mexique. Crédit : IR MacDonald, Université d’État de Floride

Leifer suggère que l’utilisation d’algorithmes pour analyser les images satellites pourrait devenir une méthode puissante et accessible pour évaluer l’efficacité des efforts de prévention des déversements d’hydrocarbures. Il avertit cependant que la détection de pétrole dans la mer n’indique pas nécessairement des effets destructeurs immédiats sur les zones concernées. Certains micro-organismes peuvent décomposer les nappes pour les utiliser comme nourriture, et bien que de fortes concentrations de pétrole dans l’eau soient toxiques pour la vie marine, il est probable que certains écosystèmes puissent tolérer de petites quantités. La quantité exacte de pétrole en trop nécessite une étude plus approfondie, en particulier dans les zones côtières.

Selon Deborah French McCay, océanographe et directrice de recherche. . et la modélisation chez RPS Group, une société dont les services incluent le conseil en environnement. Elle n’a pas participé à la nouvelle étude.

Dong espère que la révélation de la vaste étendue des marées noires d’origine humaine inspirera la coopération internationale pour mieux protéger les environnements marins, en particulier le long des côtes, et pas seulement en termes de pollution par les hydrocarbures. « L’empreinte des nappes de pétrole peut également être considérée comme un indicateur des activités humaines », dit-il. « Nous pensons que ces résultats alerteront l’humanité sur la façon dont les humains stressent l’océan. »