Guarapiche y la Física: ¿Algo que ver?

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ENSAYO
José Álvarez-Cornett
(@chegoyo en Twitter)
CARACAS (Chegoyo.com)
16/Marzo/2015

Una versión de este trabajo
fue publicada el 25/02/2012,
en mi  Blog de la Escuela de Física.
El artículo se publica aquí nuevamente
con cambios menores al texto original.
Ahora, también se incluye una nota
en razón de un nuevo derrame
el cual según parece ocurrió, ayer,
15 de marzo del 2015.

Guarapiche 2015

“[P]hysics deals comfortably with energy and matter of all kinds,
and all kinds of interactions between then, in all kind of environments.
Metallurgy, hearing aids, sailboats hulls, and archeology fall as much
within purview of physicists as do galaxies semiconductors, fiber optics,
and plasma reactors.
…..
But I find it curious that many faculty members ignore the widespread
applicability of their subject beyond academe, perhaps because they
are not themselves aware of the extend to which physics has a life
of its own beyond the halls of the university.”

The Entangled Dance of Physics, Stephen G. Benka

divider-line1-300x72Ayer, 15 de marzo del 2015, según reportan varios medios como Globovisión ocurrió un nuevo derrame en el río Guarapiche. La nota de Globovisión indica que aún no se conocen

las causas que originaron el desbordamiento de un tanque de petróleo, cuyo contenido habría llegado hasta las aguas del Río Guarapiche. El hecho ocurrió en horas de la mañana de este domingo 15 de marzo, razón por la cual el fiscal del caso se trasladó hasta el sitio donde ocurrió el derrame a fin de coordinar la investigación, evaluar los daños y ordenar la práctica de experticias para determinar el nivel de contaminación de este cuerpo de agua, junto con personal de la empresa Petróleos de Venezuela y funcionarios del Ministerio del Poder Popular para Ecosocialismo, Hábitat y Vivienda.

Por otra parte, una nota de El Nacional indica que el derrame según parece no es de crudo sino de aguas que se utilizan para la inyección en los yacimientos del campo Jusepín.

Pdvsa Monagas confirmó un derrame de aguas tratadas para inyección en yacimientos a orillas del río Guarapiche, en el tanque 1201 de la planta de Recuperación Secundaria de Crudo del Complejo Operacional Jusepín, en el estado Monagas, por lo que activaron barreras para recoger lo derramado en las orillas del río.

Foto del derrame del 15 de marzo del 2015  publicado en la cuenta Twitter de Globovisión.

Foto del derrame del 15 de marzo del 2015 publicado en la cuenta Twitter de Globovisión.

Posterior a publicación de nuestro artículo en el 2012, se publicaron otros trabajos como La realidad de Guarapiche: un daño ambiental irreversible y generacional  y realizaron varios conversatoriosSin embargo, a tres años del derrame, en una búsqueda no exhaustiva realizada no fue posible encontrar trabajos científicos que estudiasen los detalles del derrame, como los daños causados, resultados de análisis químico de las aguas, y como fue afectada la biodiversidad.  Al parecer, no ha habido un monitoreo y estudio permanente de las consecuencias del derrame a través del tiempo. Muy triste nuestra realidad ambiental nacional.

Recientemente en un artículo relacionado con la sustentabilidad y la educación universitaria en Venezuela retomamos varios de los aspectos que se tocan en este artículo y hacíamos la sugerencia de que la Licenciatura en Física que se dicta en la Universidad Central de Venezuela se incluyera una nueva orientación que tratara de la sustentabilidad, el ambiente y las energías renovables.  A continuación, sigue nuestro artículo, “Guarapiche y la Física: ¿Algo que ver?” originalmente publicado el 22 de febrero del 2012.

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El derrame en el río Guarapiche es un problema de todos

El naturalista norteamericano, John Muir, fundador en 1892 del primer grupo conservacionista, el Sierra Club, nos recuerda que en la “Naturaleza no hay fragmentos” que somos parte de una gran totalidad (*). El derrame petrolero en el río Guarapiche, Estado Monagas, es un drama ecológico de grandes proporciones que afecta a toda la cuenca del río Guarapiche y nos involucra a todos. Recordemos que ¡no hay fragmentos en la vida en el Planeta Tierra!

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Mapa mostrando el área general del derrame

El Dr. Antonio Machado-Allison(**) ha presentado una extensa visión general científica de la situación y la Academia de Ciencias (ACFIMAN) también se ha pronunciado mediante un comunicado y exhorto. [Nota: El trabajo de Machado-Allison fue posteriormente publicado como: Notas sobre el problema del derrame de petróleo en el Río Guarapiche, Estado Monagas, Venezuela en la revista Natura Digital de la Sociedad de Ciencias Naturales La Salle, 6/03/2012]

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Tomado de Antonio Machado-Allison, Notas sobre el problema del derrame de petróleo en el Río Guarapiche, Estado Monagas, Natura Digital, 2012]

Tomando como punto de partida la declaración de la Academia de Ciencias y el excelente trabajo del Dr. Machado-Allison, la pregunta es:

¿Qué debería hacer la gente de ciencias al respecto?

En mi opinión, en primer lugar, promover en la Facultad de Ciencias la discución general de la situación, hacer foros especializados y para el público general. En segundo lugar, buscar entender la situación actual, los efectos a largo plazo y tratar de encontrar respuestas científico-tecnológicas para la mitigación del daño causado al ambiente. Y, por último, promover que se hagan estudios multidisciplinarios sobre el impacto del derrame.

Es responsabilidad del gobierno, y de la empresa responsable del derrame, y de los daños causados, financiar la investigaciones científicas necesarias para entender la situación a corto plazo y las implicaciones a largo plazo. Recuerdo que cuando el caso del derrame de British Petroleum en el Golfo de México, la National Science Foundation, dispuso inmediatamente de recursos para la investigación. La misma celeridad deben tener aquí los Ministerios del Ambiente y de Ciencia y Tecnología.

Pero además, y esto si que no depende de terceros, sino de la propia comunidad de científicos, en los Estados Unidos, ante el derrame y sus consecuencias, los propios científicos crearon mecanismos de colaboración entre las diferentes disciplinas, y el resultado quedo expresado en un simposio convocado a tal efecto, titulado Collaborative Scientific Research Opportunities Relative to the Gulf Oil Spill. Por otra parte, la ciudadanía tampoco se quedo atrás, y recuerdo muy bien que, a los pocos meses de haber occurido el desastre, tuvo lugar el evento TEDxOilSpill.

Pienso que se debería crear a nivel nacional un Centro de Modelaje, Monitoreo y Respuesta para la Cuenca del Río Guarapiche, para estudiar la situación actual, las consecuencias del derrame a largo plazo y buscar formas de mitigar los daños al ambiente. Debe ser un proyecto multidisciplinario y pluri-institucional que involucre a biólogos, ecólogos, ingenieros ambientales y de petróleo, físicos, químicos, matemáticos, médicos, sociólogos, y a los ciudadanos afectados (importante considerar el parecer de la ciudadanía, ya que constituye una oportunidad, dentro del desastre, de hacer democracia).

Parque Nacional Turuépano

En diciembre 2008 tuve la oportunidad de pasar vacaciones en el Parque Nacional Turuépano, un lugar de encanto y belleza que está dentro de la cuenca del río Guarapiche. No pueden Uds. imaginarse mi sorpresa ante tanta hermosura. Igual se sintió Colón cuando llego a Paria:

y por esto navegué al luengo de la costa de esta tierra hacia el Poniente y cuanto más andaba hallaba el agua de la más dulce y sabrosa…y andadas 8 leguas más a Poniente allende a una punta que yo llamé del Aguja: hallé unas tierras las más hermosas del mundo, y muy pobladas; llegué allí una mañana a la hora tercia, y por ver esta verdura y esta hermosura acorde surgir y ver a esta gente….

Poder experimentar un ambiente tan pristino en los viajes por los caños Ajíes y Guariquén y los estuarios que están en el Parque Nacional Turuépano fue una experiencia única para mi. Me da un gran dolor pensar que ahora las aguas que llegan a estos estuarios estarán contaminadas.

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Como lo que no se ve, o no se conoce, no se siente,  les dejo aquí varias fotos y enlaces muchas otras fotos más de mi viaje por el parque Nacional Turuépano para que vean las zonas potencialmente amenazadas por el derrame: Orinoco Paria Camp 1 (en esta serie solo las últimas 23 fotos son de Turuépano, las primeras fotos son de Playa Medina, Cumaná y otros), Orinoco Paria Camp 2, Turuépano.

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Me hospedé en un campamento llamado Orinoco Paria Camp (que en ese entonces era operado por un grupo francés).

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¿Qué hacer desde la Física?

Ahora, la pregunta que más me interesa considerar aquí es cómo puede la Física ayudar en concreto en una situación como esta. ¿Qué aportes se podrían hacer desde la Física? Por lo general, los físicos venezolanos permanece relativamente ajenos al estudio de este tipo de situaciones, pareciera como que si su conocimiento y experticia no tuviera nada que ver con el tema. Pero, ¿es esto realmente así?

No lo creo. Hace poco escribí sobre Física y Cambio Climático, en donde presenté ejemplos de varios físicos en los Estados Unidos de América trabajando el tema de la Física medioambiental y el cambio climático. En el caso que nos ocupa, el derrame en Guarapiche, pienso que el diagrama general de transporte de petróleo en casos de derrame (ver también el esquema presentado por Machado-Allison) puede ser un punto de partida para buscar ideas y soluciones desde la Física.

El diagrama sugiere algunos temas como el estudio de los mecanismos de difusión de partículas de crudo, la física del proceso de dispersión y, el diseño de filtros portables de bajo costo que permita que las poblaciones afectadas puedan tomar aguas contaminadas usando estos filtros. Esto último me recuerda un video TED en donde Michael Pritchard presenta un filtro portable de bajo costo.

Desde la física podemos pensar en la descontaminación usando nanotecnología (nanotubos de carbono):

Application of Nanotechnology in the remediation of contaminated groundwater,
Nanotechnology for Water Purification and Waste Treatment,
Nanotechnology for Wastewater treatment: In brief

También, se pudiera estudiar el uso de zeolitas magnéticas como absorbentes de contaminantes en el agua:

Preparation and charaterization of magentic composities based on natural zeolite,
Magnetic properties of an adsorbent based on modified natural zeolite y,
Effect of precipitation conditions on the magnetic and sorption properties of zeolite-maghemite composites.

Por otra parte, la literatura de la Física de Fluídos presenta ejemplos de estudios sobre los mecanismos de dispersión y rompimiento de gotas de crudoMeasurements and Modeling of Size Distributions, Settling and Dispersions (turbulent diffusion) Rates of Oil Droplets in Turbulent Flows.

¿Qué más?

Bueno, los físicos también podrían apoyar en la creación de modelos matemáticos del ecosistema (Mathematical Modeling of Marine Ecosystems) y de las trayectorias del derrame (Mathematical modeling of the transport of pollution in water, Modeling Fluid Flow to Limit Oil Spills y ver ejemplos brasileño,y singapurense).

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Libros sobre derrames petroleros

La National Academy Press (NAP) recientemente publicó un reporte sobre formas de evaluación de daños al ecosistema para el caso del derrame de crudo en el Golfo México que puede ser de utilidad al considerar el caso de Guarapiche:

Approaches for Ecosystem Services Valuation for the Gulf of Mexico After the Deepwater Horizon Oil Spill.

Anteriormente, la NAP había publicado otros tres libros relacionados con el tema:

Oil Spill Dispersants: Efficacy and Effects,
Oil in the Sea III: Inputs, Fates, and Effects, y
Assessing the Effects of the Gulf of Mexico Oil Spill on Human Health.

También puede ser interesante estudiar los casos estudios de derrames en ríos ocurridos en Venezuela (deben existir muchos estudios sobre los derrames en el río Catatumbo) y, en otras partes del mundo, como el Ohio River, y el caso de Yellowstone River Spill.

Esperemos pues que las palabras de John Muir sean ciertas:

Nature is always lovely, invincible, glad, whatever is done and suffered by her creatures. All scars she heals, whether in rocks or water or sky or hearts.(***)

___________________________________

(*) John Muir: “There is not a “fragment” in all nature, for every relative fragment of one thing is a full harmonious unit in itself” en A Thousand Mile Walk to the Gulf (1916).

(**) Agradecemos al biólogo, Félix Tapia, (@ftapia) por habernos dado a conocer este estudio del Dr. Machado-Allison.
(***) John Muir: In his own words, Edited by Peter Browning, Great West Books, 1988, Página 52.
Traducción libre: “La Naturaleza es siempre bella, invencible, contenta, sin importar lo que hagan o sufran sus criaturas. Cura todas las cicatrices, aunque estas estén en las rocas, o en el agua, los cielos, o los corazones.”

NOTA: La cita de Colón fue tomada del libro: Venezuela Quinientos Años, editado por el Citibank de Venezuela, 1997. Estoy muy agradecido con mi amigo, el geólogo, Antonio Santos, por haberme regalado este libro cuando ambos trabajabamos para China National Petroleum-CNPC. Lejos está Antonio de saber las multitudes de veces que he usado esta joya de libro en clases, ensayos y presentaciones.

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SOBRE EL AUTOR: José G. Álvarez Cornett ( @Chegoyo en Twitter )

Miembro de COENER, del grupo “Physics and Mathematics for Biomedical Consortium“, y de la American Physical Society (APS). Representante de los Egresados ante el Consejo de Escuela de Física, Facultad de Ciencias, UCV.

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