Comment la pollution peut-elle rester dans l’eau après le nettoyage d’une marée noire

Selon une étude de l’Université de l’Illinois à Chicago, les gouttes de pétrole provenant de déversements sous-marins peuvent se briser en gouttelettes plus fines à la surface qui restent en suspension dans l’eau. Cela signifie que les opérations de nettoyage après des catastrophes telles que la marée noire de Deepwater Horizon pourraient éliminer moins de pétrole de l’environnement qu’on ne le pensait.

Le pétrole étant plus léger que l’eau, il remonte dans l’océan après des déversements, généralement causés par des fuites de pipelines sous-marins ou parfois par des processus naturels. On pensait que lorsque ces gouttes de pétrole atteignaient la surface de l’eau, elles se transformaient simplement en un film plat, formant une nappe de pétrole.

Une équipe de l’UIC dirigée par Sushant Anand a été la première à étudier plus en profondeur le mécanisme par lequel le pétrole passe de l’état de goutte à celui de nappe, et ils ont découvert un modèle différent. Ils ont découvert que lorsque les gouttes de pétrole atteignent la surface de l’eau, elles restent partiellement immergées pendant un certain temps.

Lorsque la fine pellicule d’eau qui recouvre la partie exposée de la goutte se brise, cette partie de la goutte se répand à la surface de l’eau pour former un film. Mais la partie de la goutte qui se trouvait sous la surface se déforme et se brise en une goutte « fille » plus petite. Le processus se répète avec cette gouttelette plus petite, encore et encore. La recherche est publiée dans la revue Lettres d’examen physique.

Cela signifie qu’une partie du pétrole provenant des déversements reste en permanence sous l’eau. C’est un problème d’un point de vue environnemental car les opérations de nettoyage des déversements se sont concentrées sur la nappe qui se forme au-dessus de la surface, a déclaré Anand, professeur associé au College of Engineering de l’UIC et auteur principal de l’étude.

« Malheureusement, les déversements de pétrole sous-marins se produisent régulièrement. Il est donc essentiel de comprendre les mécanismes de dispersion du pétrole pour élaborer des stratégies de nettoyage efficaces », a déclaré M. Anand. « Notre découverte met en lumière une voie jusqu’alors inconnue par laquelle le pétrole peut propager la pollution dans l’océan. » Et plus une goutte de pétrole est petite, plus elle est difficile à nettoyer, a-t-il ajouté.

Les chercheurs ont découvert qu’augmenter la viscosité de l’eau peut aider à garder les gouttes de pétrole intactes, de sorte que la goutte entière pénètre dans la nappe de pétrole au-dessus de la surface, ce qui facilite le nettoyage. Peut-être qu’un composé biodégradable et soluble dans l’eau pourrait être ajouté à l’endroit d’un déversement pour augmenter la viscosité de l’eau et empêcher la formation de gouttes filles, a déclaré Anand.

Ce processus de rupture des gouttes ne se limite pas aux déversements sous-marins dans l’océan, a-t-il ajouté. Les pipelines passent également sous les lacs et les rivières. Et une marée noire provenant d’un navire a suffisamment de force pour envoyer le pétrole sous l’eau avant qu’il ne remonte à la surface et ne se brise en utilisant le même mécanisme que les déversements de pétrole qui se forment sous l’eau.

Anand a déclaré qu’il espérait que des recherches plus poussées permettraient d’étudier l’impact de ces minuscules gouttelettes sur les espèces sous-marines. Les compagnies pétrolières, qui utilisent des modèles pour prédire la taille et la propagation des déversements, devraient envisager d’intégrer ces informations dans leurs calculs, a-t-il ajouté.

Les autres auteurs de l’étude, tous membres du département de génie mécanique et industriel de l’UIC et faisant partie du groupe de recherche Anand, sont Varun Kulkarni, Venkata Yashasvi Lolla et Suhas Tamvada.