Des mottes de pétrole brut de la taille d'une balle de golf provenant de la catastrophe de Deepwater Horizon en 2010 pourraient rester enfouies dans les plages de sable de la côte du golfe pendant des décennies, selon une nouvelle étude réalisée par des écologistes de la Florida State University.

Dans un article publié dans la revue Rapports scientifiques , Le professeur d'océanographie de la FSU Markus Huettel et l'étudiante diplômée Ioana Bociu ont révélé que ces gros amas de pétrole et de sable, appelés agglomérats de sédiments-pétrole, mettent au moins 30 ans à se décomposer.

"Cette huile contient des substances nocives pour l'environnement et pour l'homme, " a déclaré Huettel. " Comprendre le sort de ce pétrole enfoui est essentiel, car il peut persister pendant de longues périodes."

Le pétrole du déversement de Deepwater Horizon a contaminé environ 965 kilomètres de plages de sable le long de la côte du golfe du Mexique. Des portions de cette huile ont été rapidement éliminées :des recherches antérieures menées par Huettel, son collègue Joel Kostka du Georgia Institute of Technology, ont révélé que les petites gouttelettes d'huile dérivées de Deepwater Horizon étaient dégradées par des microbes du sable, ou des organismes microscopiques envahissants, moins d'un an après le lavage à terre.

En plus de la dégradation rapide des gouttelettes plus petites, des quantités importantes de plus grosses particules de pétrole ont été extraites par des efforts d'excavation mécaniques de balayage. Mais ces opérations de nettoyage musculaire n'ont pas réussi à déterrer toute l'huile nocive, dont certains ont été enterrés jusqu'à 70 centimètres de profondeur dans le sable.

Afin d'étudier ce que pourraient devenir les contaminants pétroliers restants, Huettel et son équipe ont mené une expérience de trois ans sur des agglomérats de pétrole et de sédiments enfouis dans le sable blanc de Pensacola Beach, dans le nord-ouest de la Floride.

Ils ont découvert que ces amas enfouis de pétrole et de sédiments, mesurant généralement moins de 10 centimètres de diamètre, prendre environ trois décennies pour se décomposer complètement - en raison de leurs rapports surface / volume plus petits et de l'oxygène limité, l'humidité et les nutriments disponibles pour leurs microbes vivants.

Alors que les amas de la taille d'une balle de golf étaient les agglomérats les plus courants enfouis le long des plages de la côte du golfe, autre, les contaminants plus extrêmes découverts par les chercheurs nécessiteraient des périodes encore plus longues pour se dégrader complètement.

"Après le déversement de Deepwater Horizon, nous avons trouvé des sédiments-huile-agglomérats à Pensacola Beach qui étaient de la taille d'une imprimante de bureau, et encore plus grand, " dit Huettel. " Après l'enterrement, ceux-ci persisteraient dans la plage beaucoup plus longtemps que nos agglomérats de la taille d'une balle de golf. »

Trente ans entre l'enterrement et la décomposition complète peuvent sembler une période de décomposition dangereusement prolongée, mais l'étude de Huettel a montré que sans les propriétés écologiques uniques d'une plage de sable, les mêmes agglomérats de la taille d'une balle de golf mettraient plus de 100 ans à se décomposer.

Cette, Huettel a dit, souligne le rôle essentiel de filtre biocatalytique des sables de plage, qu'il a comparé aux filtres à sable utilisés pour la purification de l'eau, piscines ou aquariums.

« Les sables de plage colonisés par des microbes qui sont emportés par les vagues déferlant sur le rivage fonctionnent de manière similaire et peuvent donc nettoyer de très grands volumes d'eau, " il a dit.

Plus loin sur la plage, hors de portée des vagues déferlantes, les oscillations régulières des marées souterraines jouent un rôle tout aussi important. Lorsque le niveau des eaux souterraines baisse, chaleureux, l'air riche en oxygène est aspiré dans les sables, nourrir les microbes dégradant l'huile et stimuler leur activité de biodégradation. Lorsque la nappe phréatique monte, humidité, ce qui est essentiel pour la biodégradation, est transporté vers les microbes, et le dioxyde de carbone résultant de cette biodégradation est expulsé.

"La plage, respirer au rythme des marées, peut donc être comparé à un grand organisme qui « digère » de manière aérobie la matière organique, y compris le pétrole, en inhalant de l'oxygène et en expirant du dioxyde de carbone, " Huettel a déclaré. " La propreté apparente du sable que nous apprécions tous lorsque nous allons à la plage est le reflet du processus de décomposition biocatalytique efficace de la plage qui élimine les matières dégradables en un temps relativement court. "

Sans ce processus naturel de « respiration », des agglomérats de pétrole et d'autres matières toxiques s'accumuleraient sur la plage, compromettant l'écologie de la région et la putréfaction des eaux côtières.

Cependant, le filtre à sable biocatalytique n'est pas infaillible.

Si la charge de particules organiques et inorganiques augmente de manière non durable, la plage autrefois vierge et les sables côtiers peuvent devenir un gâchis boueux, impénétrable à l'oxygène et donc inhospitalier aux dégradeurs aérobies. Cette détérioration écologique peut se traduire par des zones hypoxiques, des zones privées d'oxygène, qui deviennent de plus en plus fréquentes dans le monde.

« La protection des plages est donc essentielle au maintien d'un environnement côtier sain, " a déclaré Huettel.