Après que des milliers de gallons de pétrole se soient déversés dans l'océan Pacifique à la suite du déversement du 2 octobre, les agences et les bénévoles ont travaillé sans relâche pour atténuer les dégâts et arrêter la propagation.

Pour faire ça, les équipages ont utilisé des barrages, barrières flottantes physiques qui aident à empêcher le pétrole de s'étendre vers l'extérieur. Des écumoires sont ensuite utilisées dans le périmètre du barrage pour retirer l'huile de l'eau avant de l'imprégner d'un mélange semblable à du sable.

Le déversement actuel n'est qu'un parmi tant d'autres au cours des 30 dernières années, et ses estimations de 24 à 131 000 gallons sont relativement faibles par rapport aux près de 134 millions de gallons qui ont affecté le golfe du Mexique après Deep Water Horizon en 2010.

Bien que les barrages aient été efficaces lors de cette marée noire la plus récente, des déversements plus importants antérieurs ont nécessité des techniques d'atténuation supplémentaires telles que l'utilisation de dispersants ou le brûlage in situ.

Suite au déversement de Deepwater Horizon, Les professeurs de génie chimique de Carnegie Mellon, Shelley Anna et Lynn Walker, ont rejoint les efforts de l'Initiative de recherche du golfe du Mexique (GoMRI) pour mieux comprendre l'impact du déversement et les techniques utilisées pour limiter la dévastation sur la faune et les zones humides.

À l'époque, Anna et Walker développaient déjà un outil appelé microtensiomètre pour mesurer le comportement interfacial et de transport des tensioactifs, substances chimiques utilisées pour créer des dispersants. Lorsqu'il est appliqué sur un liquide, les propriétés des tensioactifs réduisent la tension superficielle, leur permettant de disperser de grandes collections d'huile en gouttelettes plus petites. Un exemple courant dans les ménages est le détergent à vaisselle, ce qui aide à briser la graisse accumulée sur les casseroles et les poêles pendant la cuisson.

"Liquide vaisselle, comme l'aube, est un exemple d'agent tensioactif qui n'est pas nocif pour la peau ou les plumes, il est donc souvent utilisé pour nettoyer l'huile des oiseaux et autres animaux sauvages après un déversement, ", a déclaré Walker.

Non seulement l'utilisation de tensioactifs permet d'éviter la formation de nappes de pétrole, mais selon Anna, ils permettent également aux gouttelettes d'huile d'être poussées dans la colonne d'eau afin que les microbes naturels mangeurs d'huile puissent commencer à décomposer le contaminant. Au fur et à mesure que les gouttelettes d'huile deviennent plus petites, leurs surfaces deviennent plus accessibles à ces microbes. Cependant, même si le processus semble être une alternative plus naturelle à la combustion du pétrole à la surface de l'eau, Anna dit que toutes les techniques d'atténuation ont des inconvénients et peuvent avoir un impact significatif sur l'écosystème et l'environnement.

"Quand vous dispersez du pétrole dans l'océan, vous favorisez également la croissance des bactéries qui le mangent, " dit Anna. " Alors que les bactéries sont naturellement présentes, l'augmentation du pétrole les amène à croître à des taux non naturels et à devenir une espèce dominante, changeant complètement la composition microbienne."

"Par exemple, si vous mangez des aliments malsains, vous changez la composition de votre microbiome intestinal, et il peut avoir de nombreux effets directs et indirects à long terme. En cas de marée noire, nous avons un système énorme et complexe où vous pourriez penser que c'est une bonne chose que les bactéries mangent l'huile, mais est-ce? Cela bouleverse également l’écosystème bactérien. »

Les recherches d'Anna et Walker ont également pris en compte des tensioactifs provenant de sources plus durables. Leurs premiers travaux ont caractérisé les rhamnolipides, un tensioactif produit par des bactéries mangeuses d'huile, et les propriétés de résistance à l'eau de l'hydrophobine, une protéine présente à la surface des champignons. Alors que les alternatives ont moins d'impact environnemental que leurs homologues synthétiques, la faisabilité économique entravera probablement l'adoption de cette application. Walker et d'autres travaillent maintenant sur des moyens plus efficaces d'incorporer des tensioactifs d'origine durable dans différentes applications.

Selon Allen Robinson, chef du département de génie mécanique de Carnegie Mellon, les dommages environnementaux d'un déversement de pétrole vont bien au-delà de la simple incidence sur l'eau de l'océan. Alors que beaucoup de gens ne réalisent pas son impact massif sur la qualité de l'air et la pollution, le pétrole évaporé à la suite d'un déversement contribue directement à la formation de particules. Lorsque l'huile est brûlée à la surface de l'eau, les effets sur l'atmosphère deviennent encore plus importants, car l'épaisse fumée noire témoigne d'une combustion de très mauvaise qualité.

"Les solutions qui existent sont généralement compliquées dans le sens où elles ont un impact à la fois négatif et positif, " a déclaré Anna. " La meilleure solution est d'essayer d'empêcher ces déversements de se produire en premier lieu, nous n'avons donc pas à nous débattre avec ce type de décisions."