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Última actualizaciónJue, 25 Nov 2021 10am

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TOSCA. Mejorar la respuesta ante los accidentes marítimos

Los vertidos de hidrocarburos son una grave amenaza para los ecosistemas marinos. Las decisiones que se toman ante un accidente son cruciales para minimizar daños. Estas decisiones dependen en muchos casos de la predicción que se haga de la evolución de un vertido. La cuestión es ¿son suficientes los sistemas de predicción actuales? ¿Se pueden mejorar?

 


Imagen de un accidente, de la web del proyecto Tosca.Esto es lo que se quiere analizar en TOSCA, un proyecto europeo en el que participan 12 socios de cuatro países: España, Francia, Italia y Grecia. Entre los participantes hay centros de investigación y autoridades locales y servicios de salvamento y rescate.

Por parte de España, los equipos participantes son el equipo dirigido por el investigador Emilio García, del Departamento de Oceanografía del Instituto de Ciencias del Mar del CSIC, e investigadores del Departamento de Tecnologías Marinas, Oceanografía Operacional y Sostenibilidad del centro mixto CSIC-UIB Instituto Mediterraneo de Estudio Avanzados, liderados por el investigador Alejandro Orfila.

El proyecto está gestionado por el cluster PACA de Innovación Marina & Business - Toulon Var Tecnologies, y coordinado científicamente por Anne Molcard del Mediterranean Institute of Oceanography, de la Universidad de Toulon.

Sistema de información geográfica

El objetivo final de TOSCA es desarrollar un Sistema de Información Geográfica (SIG o, habitualmente, GIS en sus siglas en inglés) que permita prever la evolución de posibles vertidos accidentales de hidrocarburos en el mar y ayude en la toma de decisiones. El sistema también servirá para intentar mejorar las estrategas de rescate de víctimas en caso de accidente marítimo.

Este sistema integrará varios elementos. Los más importantes son: un sistema para simular la evolución de vertidos, que se está desarrollando; los datos provenientes de una red de radares existentes en las costas del Mediterráneo; y la implementación de un algoritmo que permite mejorar las mediciones inexactas de los radares. También, se están evaluando las diferentes boyas de deriva o flotadores como herramienta de predicción, lo que servirá para mejorar su uso como tal.

Modelo de simulación

Una de las herramientas que se desarrollan es un modelo de simulación (un programa informático) que permite recrear y simular, sobre un mapa del Mediterráneo, la posible deriva en el mar de una mancha de hidrocarburo. Tiene la ventaja adicional de que su utilización es directa a través de una web. El programa calcula las probabilidades de dispersión de una  mancha y de su trayectoria teniendo en cuenta el oleaje, las corrientes y el viento.

“Con sólo estas variables se puede predecir bastante bien la deriva del vertido”, aclara Emilio García, del ICM. Sin embargo, puntualiza este experto, “no tiene en cuenta el proceso de transformación del crudo: su emulsificación, evaporación o descomposición en fracciones”. Por eso, la herramienta será más útil en caso de vertidos de hidrocarburos cuya persistencia en el agua sea relativamente larga.

La herramienta de predicción se basa en parte en el conocimiento de la velocidad en la superficie del mar proporcionado por modelos de predicción oceánica. Hay varios en funcionamiento. Por ejemplo, en España se utilizan dos sistemas: el modelo desarrollado en el proyecto ESEOO y el modelo NCOM proporcionado por la NOAA. Lo llamativo es que no siempre producen las mismas predicciones. Entender eso es otra tarea relevante del proyecto: “Estamos comparando los modelos que usan actualmente los cuerpos de salvamento marítimo y analizando en qué casos dan resultados distintos, para entender porqué”, puntualiza el experto.

Optimizar el uso de los radares

Los radares costeros recogen la información de la velocidad de las corrientes en la superficie del mar. Los radares cubren el mar por zonas: normalmente áreas de aproximadamente 50 por 50 kilómetros. Como están ubicados en tierra tienen un alcance limitado, sólo cubren zonas cercanas a la costa.

“Normalmente los datos que ofrecen los radares muy útiles y acertados pero no exentos de problemas e inconsistencias. Lo que se ha hecho en TOSCA es tratar de corregir esos errores mediante la combinación de las trayectorias de las boyas con el radar”. Esa corrección se ha traducido en un algoritmo, bautizado como LAVA  (acrónimo de LAgrangian Variational Analysis) que se quiere implementar en el SIG, para optimizar los datos ofrecidos por los radares de los cuatro países participantes.

De hecho, la incorporación de los datos de todos los radares de forma unificada es una de las apuestas fuertes del proyecto. Actualmente los radares no tienen una gestión coordinada y su uso como herramienta de ayuda en caso de vertido podría mejorar. En la costa española hay unos 3 o 4 radares orientados a monitorear algunas zonas de tráfico de barcos. Están operados por las diferentes administraciones, autoridades portuarias y universidades, que los usan además con fines científicos.

“La idea es crear una red de trabajo que permita acceder a la información unificada de todos los radares a través del SIG”, apunta Emilio García. “Queremos sensibilizar a la Administración de que estos radares, que tienen unos costes de instalación y mantenimiento, son una herramienta útil y rentable para la gestión de los accidentes y emergencias marinas, y para mejorar las estrategias de rescate de personas y barcos”.

Trayectoria de una boya, proyecto ToscaDesarrollo de flotadores para seguimiento de hidrocarburos

En el caso de un vertido accidental, casi siempre se lanzan en la mancha de petróleo flotadores o boyas de deriva, dotadas de instrumental para poder seguirlas mediante satélite o telefonía. Con el oleaje, el viento y las corrientes, las boyas se mueven junto al vertido y permiten seguir la dispersión de éste.

En el proyecto se trabaja en el desarrollo de nuevos prototipos de flotadores diseñados para el seguimiento de hidrocarburos. Uno es el que desarrolla el Instituto Tecnológico del Pireo (TEI-Pireus), específicamente diseñado para quedar asociado a un vertido de hidrocarburos. El Instituto de Ciencias del Mar está desarrollando otros dos prototipos: uno para la detección óptica de la presencia de hidrocarburos en el agua y otro para trazar el movimiento de la superficie del mar, que puede ser de gran utilidad para tareas de búsqueda y rescate.

Pero, añade Emilio Garcia, además de lanzar un flotador para trazar el vertido se pueden mejorar las estrategias de lanzamiento. Se lanzan varias boyas en zonas o áreas características de la dinámica del océano, de forma que no sólo se sigue el vertido sino que proporcionan la información complementaria necesaria para mejorar la predicción de cómo avanzará en las futuras horas. Para ello, los investigadores desarrollan estrategias de muestreo ligadas a las propiedades topológicas de las corrientes oceánicas, con el fin de averiguar dónde se deben tirar las boyas, cuándo y cómo.

Igualmente, y dado que existen diferentes tipos de boya, los investigadores las están evaluando para ver cómo se comportan y cuáles de ellas se mueven de forma más parecida a una mancha de petróleo o cuáles pueden ser las más adecuadas para los sistemas de predicción.

Todos estos desarrollos se han realizado a lo largo de varias campañas en el Mediterráneo, la última de las cuales tuvo lugar cerca de las islas Baleares.

Estrategia de acción común

Además de la tecnología desarrollada, en TOSCA  se establecerá un conjunto de recomendaciones para mejorar los planes de acción en caso de accidente marítimo. Se persigue una estrategia común en la cooperación científica con los legisladores, para dar no sólo respuesta inmediata ante derrames de petróleo y accidentes marítimos, sino también mitigación y gestión a largo plazo de la contaminación.

La creciente importancia de los puertos del Mediterráneo unida a la alta densidad del tráfico marítimo está constantemente aumentando el riesgo de incidentes marítimos importantes. “Los riesgos y los daños causados por un accidente marítimo se pueden reducir con la ayuda de mejores pronósticos y sistemas de control eficientes”, afirma Alejandro Orfila, investigador del IMEDEA (CSIC-UIB).