to a Un Ecosistema de Mangalr Afectado Por Derrame de Petroleo

8/14/2019 to a Un Ecosistema de Mangalr Afectado Por Derrame de Petroleo

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38 Boletn Cientfico CCCP (2005), No. 12: 37-48

INTRODUCCIN

Los derrames de hidrocarburos, sin importarla razn por la cual sucedan, siempre generanimpactos negativos al ambiente, al igual que al

sector econmico que deriva su sustento deactividades relacionadas con la explotacin derecursos naturales dependientes del entornoafectado.

Este tipo de eventos perturban losecosistemas, generan alteraciones fsicas, qumicasy biolgicas, asociadas con efectos de tipo txico(agudo y/o crnico) y de impregnacin; ello losconvierte en un potencial tensor (tanto espacialcomo temporal), cuya intensidad depende dediversas variables, tales como: volumen y tipo decontaminante, ecosistema afectado y condiciones

ambientales, etctera.

El ingreso de hidrocarburos al medio marinose estima en unos 37 millones de galones anualesen todo el mundo, mientras que los vertidos poroperaciones superan los 137 millones de galones.stos ltimos generan mayor impacto y procedende diversas fuentes: mezclas oleosas en aguas delastre, principalmente de petroleros; mezclasoleosas resultantes de limpieza de las bodegas,vertidas directamente al mar, procedentes decargueros, y mezclas oleosas de Fuel, procedentesde la sala de mquinas y las sentinas desde todo

tipo de buques (Delilah y Khudhairy, 2002. En:Cantano, 2004).

Tumaco es el primer puerto petrolero delPacfico colombiano y en l se encuentra ubicadoel terminal del Oleoducto Trasandino, lo cual implicacierto nivel de riesgo ante situaciones deemergencia relacionadas con derrames dehidrocarburos. A la fecha se han registrado varioseventos de tipo accidental e inducido.

El presente trabajo describe la dinmica derecuperacin observada en un ecosistema demanglar, tras el ingreso de, aproximadamente, 50barriles de crudo, mediante informacin obtenidaa partir de pruebas fisicoqumicas y biolgicas, quepermitieron cuantificar algunos parmetros guapara evaluar el proceso de recuperacin del sistema.

READE ESTUDIO

El terminal No. 5 de Ecopetrol, sitio dondefinaliza el Oleoducto Trasandino, se encuentra

ubicado en la parte continental del casco urbanode San Andrs de Tumaco. Este terminal posee unrea de almacenamiento, un tanque dealmacenamiento provisional y unos drenajesconectados a este ltimo, con el fin de recuperar

el crudo derramado. Toda esta infraestructuracolinda con el estero El Pajal (Figura 1), cuyavegetacin se caracteriza por una presenciadominante de mangle rojo (Rhizophora mangle), conalgunas zonas puntuales de presencia de manglenegro (Avicennia germinans). El presente estudiose llev a cabo en puntos de muestreo ubicados alo largo del estero El Pajal, entre las coordenadas01 47 43.42" N 78 47' 15.42" 0 y 01 47 41.69"N78 47' 04.97" 0.

Figura 1. rea afectada por el derrame, estero El Pajal.

El estero fue afectado por un vertido de 50barriles de crudo, de los cuales se recuper,aproximadamente, un 90 %, por lo que se estimaque la cantidad total vertida fue de 5 barriles.

METODOLOGA

A lo largo del estero se establecieron cuatro

estaciones con el fin de evaluar el estado delecosistema tras el vertido, mediante seguimientosa los parmetros biticos y abiticos. Todos losmonitoreos se realizaron durante el perodo demarea baja.

La distribucin de las estaciones, cuyascoordenadas se relacionan en la Tabla I, se realizde la siguiente manera: las estaciones 1 y 2 seubicaron prximas al punto de vertido del crudo alestero; las estaciones 3 y 4 fueron ubicadas a la


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Zambrano y Franco: Repuestas del Manglar ante un Derrame de Petrleo

salida del mismo (Figura 2). Todas las estacionesfueron monitoreadas semanalmente, a partir del 28de marzo de 2004, durante un mes, y posteriormentese realizaron monitoreos a dos y seis meses deocurrido el incidente, hasta completar un total de

ocho muestreos.

Tabla I. Ubicacin geogrfica de las estaciones demuestreo

Estacin Longitud N Latitud O1 01 47 43.42" 78 47' 15.42"2 01 47 43.36" 78 47' 11.38"3 01 47 41.69" 78 47' 04.97"4 01 47 37.76" 78 47' 03.24"

Las muestras de sedimentos se almacenaronen papel aluminio pretratado con hexano. El anlisisde HATs se realiz utilizando el procedimientoestablecido por el Laboratorio de Qumica del CCCP,

basado en Caripol (1980) y que consiste en: digestinalcalina; extracciones sucesivas lquido-lquido conhexano; purificacin del extracto, a travs de slice,y su posterior cuantificacin porespectrofluorometra.

Para determinar la concentracin de HATscontenida en los organismos se sigui la metodologadescrita en el Informe del Curso Regional deTcnicas Analticas para la Determinacin deHidrocarburos de Petrleo en Organismos ySedimentos Marinos en el Pacfico Sudeste (Bruhnet al., 1987).

Adicionalmente, se tomaron muestras de aguapara evaluar el estado de la comunidadfitoplanctnica y sedimentos para determinar lapresencia de organismos bentnicos, siguiendo lasmetodologas descritas en el Manual deProcedimientos Tcnicos de Biologa del CCCP,basadas en Haefner (2001).

RESULTADOS

Durante un primer recorrido por la zona

afectada se observaron pocos organismos(crustceos) muertos y otros impregnados total oparcialmente de crudo (Figura 3). Tambin seevidenciaron agrupaciones de peces de la familiaAriidae con evidente dificultad para tomar oxgenoen el agua, ya que trataban de obtenerlo a travsde la superficie.

Figura 2. Ubicacin de las cuatro estaciones de muestreoen el rea de estudio (crculos rojos).

Para conocer el estado del ecosistema serecolectaron muestras de aguas y sedimentos. Losanlisis realizados a las muestras de agua fueron:nutrientes (amonio, nitritos y fosfatos), oxgenodisuelto, clorofila-a, pH, salinidad e hidrocarburos

aromticos totales, HATs. La metodologa empleadapara realizar los anlisis de nutrientes y clorofila-ase bas en tcnicas espectrofotomtricas,establecidas por el Centro Control Contaminacindel Pacfico, CCCP, basadas en Parsons et al. (1992).Para el anlisis de hidrocarburos dispersos ydisueltos, HDDs, se utilizaron tcnicasespectrofluoromtricas, siguiendo la metodologadescrita en el Manual de Procedimientos Tcnicosdel CCCP, que consiste en dos extracciones sucesivascon hexano, basada en Caripol (1980).

Figura 3. Crustceo cubierto totalmente por crudo,encontrado en la zona afectada por el derrame.


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El componente vegetal, representado casi ensu totalidad por Rhizophora mangle (especiedominante) al igual queAvicennia germinans, se vioafectado en troncos y races (areas y neumatforos).Durante el muestreo inicial y reconocimiento del

rea, la epifauna asociada a este sustrato fue escasa,slo se observaron algunos cangrejos (Goniopsiscruentata), de forma aislada, y gasterpodos(Littorina zebra).

En el agua se observ iridiscencia, a lo largode todo el estero, al igual que sobre los sedimentos.

Figura 4. Comportamiento del oxgeno disuelto acuerdo monitoreos en el rea de estudio.

NutrientesLos n iveles de nutrientes obtenidos

durante los meses de muestreo (Figura 5) seencontraron casi en su totalidad dentro delos rangos establecidos en la legis lacincolombiana (Decreto 1594 de 1984), dondese consideran niveles apropiados para aguasmarinas y estuarinas a saber: nitratos de 0hasta 30mM; nitritos de 0 hasta 2mM; amoniode 0 hasta 25mM, y fos fatos de 0 hasta0.65mM.

En la superficie de los sedimentos se apreciaronresiduos de petrleo.

Oxgeno disueltoLos niveles de oxgeno disuelto, OD, durante el

primer monitoreo fueron crticos para las estaciones 1 y2, con concentraciones equivalentes a 0.20 mg/L y 0.26mg/L, respectivamente (Figura 4). Descendieron an msen el cuarto monitoreo con niveles no detectables, ND,y de 0.17 mg/L. Durante el sexto mes se registr unincremento equivalente a 1.7 mg/L para la estacin 1 yvalores superiores a 2 mg/L en las estaciones restantes.

Los valores de fosfatos superaron elnivel establecido en la norma, casi durante todo

el estudio, en las estaciones 1 y 2, con unatendencia a la disminucin con el transcurrirdel tiempo; en tanto que para las estaciones 3y 4 permanecieron ms o menos constantes.

Asimismo, para el ltimo muestreo seencontraron las concentraciones ms elevadasde amonio y nitratos, mientras que las denitritos disminuyeron.

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Figura 5. Comportamiento de los nutrientes durante el tiempo de estudio.

Hidrocarburos aromticosLos sedimentos presentaron durante los

primeros meses de estudio niveles muy elevados de

Tabla II. Concentraciones de HATs (g/g) en las cuatro estaciones, durante el muestreo seis meses despus delderrame de crudo.

HATs (Tabla II) y se observ un decrecimiento deestos compuestos durante el muestreo realizado aseis meses del incidente (Figura 6).



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Respecto a las concentraciones de HDDs

fueron altas en todas las estaciones, sobrepasando

Figura 6. Comportamiento de HATs durante el monitoreo en el rea de estudio.

Tabla III. Concentraciones de HDDs (g/L) en las cuatro estaciones, durante el muestreo seis meses despus delderrame de crudo.

Fecha Estacin 1 Estacin 2 Estacin 3 Estacin 428-Mar nd nd 2.97 20.60

1-Abr 58.89 25.46 4.67 23.277-Abr 84.62 77.27 0.99 0.62

15-Abr 22.37 25.97 0.70 8.6422-Abr 11.23 1.63 0.61 1.4530-Abr 3.69 16.84 7.00 23.2427-May 150.00 2.74 1.58 4.06

27-Sep 48.11 53.38 44.92 1.08* nd = No detectado (las muestras presentaron interferencia por los elevados niveles de HDDs)

Las concentraciones de HDDs nopresentaron una tendencia clara de disminucin,

Figura 7. Comportamiento de HDDs durante el monitoreo en el rea de estudio.

los 10 mg/L. La estacin 3 mantuvo niveles bajos

respecto a las dems (Tabla III).

sus niveles fluctuaron durante todo el estudio comose observa en la Figura 7.


mg/L


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En cuanto a los niveles de HATs encontradospara moluscos bivalvos (Anadara tuberculosa), a 13das de ocurrido el derrame, alcanzaron unaconcentracin de 47.65 mg/g; pero a seis meses delincidente estos niveles descendieron abruptamente,

hasta una concentracin de 0.037 mg/g enejemplares de la misma especie colectadosalrededor de la estacin 1.

PlanctonSe identificaron 30 gneros de diatomeas,

siendo ste el grupo ms representativo;dinoflagelados y coppodos fueron observados enmenor proporcin, por lo que el anlisis de lainformacin se centr en el primer grupo. Losgneros caractersticos durante los muestreosrealizados durante los dos primeros meses fueronNavicula, Nitzschia, Chaetoceros y Rhizosolenia. Los

dos primeros se encontraron en mayor nmero enlas estaciones 1 y 2; para todos los monitoreos se

observo en nmero mayor de Chaetoceros en lasestaciones 3 y 4.

Luego de seis meses se presentaron cambiosen cuanto a la dominancia de grupos, pues Nitzschia

y Melosira pasaron a ser los ms representativos enlas estaciones 1 y 2; mientras que en la 3 y 4Rhizosolenia se present como dominante, seguidade Chaetoceros y Navicula en proporcionesidnticas.

La abundancia fitoplanctnica fue mayordurante los muestreos 2, 5 y 7 (Figura 8). Ladiversidad presentada en el fitoplancton alcanzlos valores ms altos durante el segundo muestreoen las estaciones 1 y 4 (2.14 y 1.78 clulas/ml,respectivamente); los mnimos en la estacin 2durante la cuarta semana y luego de dos meses de

iniciado el monitoreo fueron 0.92 y 0.96 clulas/ml,respectivamente.

Figura 8. Comportamiento de la comunidad fitoplanctnica durante los muestreos en el rea de estudio.

Fauna asociada a races areas de mangleA una semana de ocurrido el derrame se

colect una muestra de algas asociadas a las racesde R. mangle en la estacin 3, ya que en lasestaciones restantes el crudo gener la prdida total

de las mismas. En la muestra, los ispodos fueronel grupo dominante, con una abundancia de4.11 organismos/cm; seguidos por pequeosbivalvos 0.77 organismos/cm, anfpodos yorganismos sin identificar con 0.33 organismos/cm.



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Durante los primeros meses se encontraronbivalvos de forma aislada sobre el sustrato de laestacin 1 (Anadara similis yAnadara tuberculosa),algunos se trasladaron al laboratorio, se lesproporcion un sustrato adecuado (procedente de

la estacin de referencia) y se observ en losmismos el proceso de enterramiento usual paraestas especies endobentnicas.

Despus de seis meses se colectaron algasen las estaciones 1 y 2, y se observ una grancantidad de pequeos bivalvos.

El comportamiento presentado por losorganismos bentnicos durante todo el estudio se

aprecia en la Figura 9, en la cual se evidenciala prdida total de organismos asociados aeste sustrato, durante la segunda semana deocurrido el derrame. Luego de dos meses demon i to reo , se reg i s t r l a p re senc ia de

moluscos bivalvos de la especie Protothacaasperrima en la estacin 3.

Durante el primer monitoreo se tomuna muestra en una estacin de referenciaubicada en el CCCP, para contrastar losresultados. En la Tabla IV se relacionan losg r u p o s d e o r g a n i s m o s b e n t n i c o sencontrados e identificados a lo largo delestudio.

Figura 9. Variacin en la abundancia de especies de la comunidad bentnica durante el primer semestre demonitoreo.

DISCUSIN

Las concentraciones de OD registradasdurante el primer monitoreo para las estaciones1 y 2 (0.29 y 0.38 mg/L, respectivamente)fueron tan bajas que pueden considerarseanxicas, en relacin con los procesos dedegradac in que produce e l ingreso decompuestos orgnicos en exceso, a lo que sesuma el hecho de que los esteros, por carecerde fuerte oleaje, no presentan intercambiossignificativos de gases en la interfase agua-atmsfera. Ello se agudiza debido a la pelcula

formada por el crudo sobre la superficie delagua y a que la estacin 1, en especial, duranteel perodo mareal ms bajo, present un ciertoestancamiento de agua.

Los elevados niveles de nutrientes en lasestaciones prximas al punto de descarga delpetrleo fueron generados por e l uso dedetergentes (su composicin incluye fosfatos)como agentes dispersantes. Este incremento enniveles de fosfatos represent un aporte importantepara el fitoplanton, a este aumento en la abundanciade hidrocarburos al medio.



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Tabla IV. Especies bentnicas observadas durante los meses de monitoreo.

En el muestreo realizado luego de un mes no se encontraron organismos en ninguna de las estacionesB = Blanco * = Zoea de cangrejo

encontr muy poca variacin durante los primerosmeses, pues la abundancia de organismos fuemnima y a un mes de muestreos la ausencia de losmismos fue total para las tres estaciones. Sinembargo, transcurridos dos meses del derrame seadvierte la presencia de organismos, en especialen la estacin ms externa del estero (estacin 3);pasados seis meses el incremento en fauna

bentnica es notorio, lo cual se asocia con unarecuperacin en la calidad de los sedimentos, yapor limpieza de los mismos debida a la accin marealo bien por la penetracin hacia capas inferiores.

Es claro que la disminucin del bentos, engeneral, se debe a la toxicidad producida por losaltos niveles de hidrocarburos en el sedimento, alpunto de observar de forma aislada, durante algunosmonitoreos, individuos tanto de la especieAnadaratuberculosa como de A. similis, sobre el sedimento

El petrleo tiene efectos txicos directossobre los organismos marinos. En altasconcentraciones ocurre una rpida mortalidad. Sinembargo, tambin se presentan efectos subletalescomo reduccin en el crecimiento de plantasmarinas, cambios fisiolgicos en moluscos,reduccin en procesos de reproduccin y cambiosen la comunidad (Farmer, 1997 y Clark, 2002). En

cuanto a las respuestas generadas sobre lascomunidades planctnicas tras el ingreso dehidrocarburos del petrleo, stas pueden llegar aser favorables siempre y cuando los niveles de estoscompuesto sean bastante bajos (menos de 50 ng/g),pues se presenta un incremento en la fotosntesispor un posible efecto nutritivo, el cual no es muyclaro (Clark, 2002).

En las muestras de sedimentos obtenidasdurante el perodo de monitoreo en la zona se



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Figura 10. Sedimentacin de hidrocarburos en la estacin1.

En la estacin 2 la abundancia de organismosbentnicos fue baja. Esta localidad no slo registrlos niveles ms altos de HATs, sino que tambin secaracteriz por presentar una alta densidad de

races que hacen que el sustrato sea ms compacto,lo que lo convierte en un ambiente poco propiciopara el asentamiento de especies endobentnicasasociadas a sustratos blandos.

CONCLUSIONES

Las alteraciones generadas sobre ecosistemasimpactados por el ingreso de hidrocarburos varande acuerdo con una serie de factores y por tantonunca son idnticas; siendo la amplitud mareal y laperiodicidad de la marea responsables delmejoramiento en la calidad del agua del estero.Sin embargo, la oscilacin presentada por los HDDsy los HATs indica la existencia de un aporteintermitente de hidrocarburos hacia este cuerpo deagua.

Los valores de OD encontrados para lasdiversas estaciones mostraron, al igual que losnutrientes, una fuerte dependencia de la marea,siendo atribuidas las alteraciones registradas a la

alrededor de la estacin 1. Dicho comportamientose asocia a excesivos niveles de HATs en el sustratoy es totalmente inusual, pues estos organismos seencuentran enterrados entre 0 y 25 cm deprofundidad en las zonas inundadas peridicamente

por las mareas (Prahl, 1989; Prahl et al., 1990),estrechamente relacionados con las races de R.mangle. Estos organismos fueron colectados yubicados en acuarios con sedimento procedente deun estero libre de contaminacin, semejandocambios mareales y ratificando que elcomportamiento bajo condiciones adecuadas era elhabitual para ambas especies, y totalmente adversoal registrado en la zona impactada.

Los niveles de HATs encontrados enorganismos (Anadara tuberculosa) alcanzaron unaconcentracin de 47.65 mg/g, siendo esta

concentracin superior a la de 35.00 mg/g queresulta txica para la mayora de las especies (Longy Morgan, 1990). Sin embargo, a seis meses delderrame los niveles de HATs descendieron a0.037 mg/g, siendo este el comportamientopresentado por bivalvos estudiados en vertidos comoel delAegean Sea en las costas de A Corua y otrosaccidentes de similares caractersticas, donde seevidenci una rpida acumulacin de hidrocarburosaromticos policclicos en los mejillones, organismosfiltradores que viven suspendidos en la columna deagua. Esta acumulacin es reversible, en el sentidode que estos compuestos son excretados cuando la

contaminacin en ste medio desciende odesaparece (CSIC, 2003).

Ello se relacion no slo con el perodo detiempo transcurrido o con unas tallas menores enlos organismos hallados, los cuales presentaron unmenor contenido lipdico, sino tambin con losprocesos de depuracin que realizan estosorganismos an en presencia de niveles elevadosde hidrocarburos disponibles en el medio(Zambrano, 1996).

Durante los primeros monitoreos a la zonalos niveles de HATs en sedimentos alcanzaronvalores de 988.31 mg/g (la NOAA 1990, consideravalores altos aquellos que sobrepasen los 3.9 mg/g).Sin embargo, la recuperacin presentada luego deseis meses del incidente mostr mayor eficienciaen cuanto a disminucin en los HATs para la zonaexterna del estero, debido al efecto de marea ycorrientes. En la estacin 1 se observa lasedimentacin de los hidrocarburos a unos 8 cm dela superficie (Figura 10), por lo cual se percibe una

aparente recuperacin de la zona debido a laausencia de estos compuestos en la superficie. Dichasituacin se asocia con una menor dinmica en estesector y un escaso recambio en las aguas, que nopermiten que los hidrocarburos sean removidos y

evacuados de una manera eficiente como en lasestaciones 3 y 4.



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