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Entretanto, uma nova situação emergiu quando o Canal de Suez foi nacionalizado em 1956 e o tráfego de navios petroleiros para o ocidente aumentou. Usando rotas mais longas, os japoneses lançaram navios superpetroleiros (VLCC- Very Large Crude Carrier), que alguns viam como verdadeiras bombas flutuantes. Realmente, em 1967, o inevitável aconteceu quando o navio Torrey Cannion encalhou na costa da Inglaterra, liberando cerca de 120.000 t de óleo no mar. Esse episódios passaram a preocupar não só os ecólogos, mas também como os grupos envolvidos com a pesca, a maricultura, o turismo etc.

Os acidentes envolvendo grandes derramamentos de óleo no mar se tornaram rotina nas duas décadas subsequentes. Por volta do final dos anos 80, ficou reconhecido, que de fato, as operações rotineiras contribuíam com a maior parte do volume de óleo introduzido nos oceanos, e representavam muito mais perigo às praias e aos pássaros do que a quota anual dos grandes acidentes.

Para estudarmos a poluição marinha devemos primeiramente distinguir dois conceitos básicos: contaminação e poluição. Contaminação é a presença de concentrações elevadas de substâncias na água, sedimentos ou organismos, cuja presença superam os níveis naturais para uma determinada área e um organismo específico. E poluição marinha: a introdução pelo homem, direta ou indiretamente, de substâncias ou energia no ambiente marinho (incluindo estuários) que resulte em efeitos danosos para os recursos naturais e para a saúde humana, no impedimento das atividades econômicas como a pesca e o turismo, na diminuição da qualidade da água para seu uso, e na redução das belezas naturais.

Nas águas costeiras, o petróleo ou seus derivados podem ser liberados ao mar por: escape natural de depósitos geológicos de petróleo; perda acidental de operações de perfurações costeiras; acidentes e operação negligente durante o carregamento e descarregamento de petróleo (são mais comuns); colisões e naufrágios resultando na perda de carga; lavagem dos tanques de petróleo com água do mar, e o transporte atmosférico dos seus componentes mais voláteis.

O petróleo quando derramado no mar se espalha forma uma mancha, de espessura variável, que se deslocará em função da velocidade e direção dos ventos e correntes marinhas. A mancha em seu percurso em direção à costa ou ao alto mar sofrerá uma série de processos, chamados processos intempéricos, que, por sua vez, são influenciados por outros fatores como o estado do mar e do clima, a presença de bactérias e materiais particulados suspensos na água, e, principalmente, das propriedades físico-químicas do óleo derramado. Conhecer as características físicas e químicas do óleo permite aos tomadores de decisões dos planos de contingência preverem o comportamento e o destino da mancha. Com isso, cria-se maiores probabilidades de serem adotadas medidas de resposta e controle mais eficazes e num espaço de tempo muito menor. Garante-se, também, um volume maior de óleo recuperado, a minimização dos impactos ambientais causados e a redução de operação.

Os óleos, quando derramados em ambientes marinhos, têm vários comportamentos, como primeiro ele se espalha sobre a superfície da água formando uma fina película, conhecida como mancha de óleo, a partir daí, essa mancha pode ser influenciada pelos ventos e correntes, começa a se deslocar e o óleo passa a sofrer uma série de processos naturais de degradação, como a evaporação, dissolução e advecção, dispersão, oxidação fotoquímica, emulsificação água-em-óleo, degradação microbiótica, absorção por materiais particulados suspensos, ingestão por organismos, e afundamento e sedimentação.

O petróleo bruto se altera com grande rapidez no mar, sobretudo por causa dos processos físicos. Os componentes ligeiros se volatilizam em 8 a 14 dias, de tal maneira que permanecem quase que exclusivamente os menos voláteis, os quais se mesclam com a água do mar formando uma suspensão pastosa de cor parda. Esta contém aproximadamente 23 % do óleo bruto, 4 % dos componentes sólidos e 73 % de água do mar. Grande parte se precipita em poucas semanas. As possibilidades dos microrganismos atuarem sobre o petróleo melhoram ao formar-se uma suspensão. Na luta contra a contaminação petrolífera tem se empregado uma variedade de emulsionantes artificiais que em grande parte são tóxicos para muitos organismos aquáticos e por isso tem ocasionado mais danos que o petróleo em si. Algumas destas substâncias freiam também o crescimento bacteriano e faz com que não mais favoreçam, mas prejudiquem a degradação microbiana do citado produto contaminante. A indústria química está tratando atualmente de encontrar emulsionantes atóxicos.

Por trás da precipitação das massas de petróleo, é freqüente que sobrevenha uma resinificação que faz com que seja praticamente impossível a colonização deste material e altere muito a degradação microbiana exterior.

É freqüente que o petróleo contamine também as praias e costas. Neste caso o petróleo atinge a areia, onde se reproduzem rapidamente as bactérias e fungos que o decompõe. Se estiver bem misturado com a areia, a degradação ocorre, durante a estação quente do ano. Mas os grandes grumos, sobretudo o petróleo já resinificado, persiste durante anos sem alterar-se. O mesmo ocorre com o material vegetal e animal impregnado deste líquido, podendo citar como exemplo aves cobertas de petróleo, encontradas após um ano depois da contaminação, encontradas mumificadas.

No manguezal o sistema de raízes fica completamente impermeabilizado, o que torna as árvores afetadas incapazes de absorver oxigênio e nutrientes. Os vegetais vão perdendo as folhas e não conseguem realizar a fotossíntese. Os animais que habitam esses ecossistemas podem morrer em poucos dias sem poder respirar. Outros vão se intoxicar ao poucos ao comerem folhas e bichos contaminados. O óleo que cobre o corpo dos animais pode prejudicar o sistema de isolamento térmico, como é o caso das aves cujas penas formam colchões de ar que os aquecem.

Além da toxicidade, a temperatura do óleo sob o sol pode atingir sessenta graus Celsius, matando os plânctons, animais e vegetais microscópicos que alimentam milhares de espécies direta ou indiretamente.

Na decomposição microbiana de petróleo participam geralmente várias espécies de bactérias e as vezes também fungos em condições naturais. Alguns microrganismos estão especializados em determinadas frações do contaminante, outros vivem dos produtos intermediários .

Tem se comprovado que a degradação microbiana de petróleo alcança seu grau de maior efetividade a concentrações muito baixas.

Os microrganismos que degradam o petróleo tem uma importância considerável na depuração das águas residuais da indústria petrolífera. Neste caso tem dado certo a adição de água fluvial por ser transportadora geralmente de uma rica população de bactérias e fungos que decompõem hidrocarbonetos.  

Quando o óleo é derramado na água do mar, a princípio, somente os componentes solúveis afetam os organismos que vivem sub-superfície. Porém, quando ventos, ondas e correntes agem sobre a mancha de óleo, misturando-a à água, outros componentes não solúveis, passam também afetar os organismos ali presentes. Quanto mais solúvel for o composto, mais tóxico será ele.

Do ponto de vista toxicológico, os hidrocarbonetos saturados são mais tóxicos que os aromáticos. Os compostos aromáticos são mais tóxicos que os asfálticos, e compostos de médio peso molecular são mais tóxicos que os de alto peso molecular. Compostos de peso molecular baixo, apesar de serem altamente tóxicos e apresentarem alto risco de combustão são, geralmente, considerados sem muita importância, pelo fato de serem altamente voláteis e se dispersarem rapidamente na atmosfera quando derramados no mar. Porém, se o derrame se der em ambientes alagados (manguezais), onde predominam solos anaeróbios, o processo de evaporação é retardado, fazendo com que o óleo retenha por muito tempo sua toxicidade inicial.

Os efeitos do hidrocarbonetos sobre os organismos aquáticos podem ser classificados em dois tipos: a) Letais, quando há a morte dos organismos causada pela toxicidade ou por efeitos físicos do produto, e; b) Sub-letais, quando os efeitos biológicos crônicos afetam o comportamento, crescimento, reprodução, colonização e distribuição das espécies.

Os principais impactos sócio-econômicos causados por derramamentos de óleo no mar são os derivados dos prejuízos financeiros diretos e indiretos decorrentes da paralisação de atividades pesqueira, turísticas e industriais que dependem da qualidade da água do mar, e dos riscos intrínsecos à saúde pública, como as mortes causadas por explosões e incêndios, intoxicação causadas pela ingestão de alimentos contaminados, ou problemas dermatológicos e irritações nos olhos, causados pelo contato direto com o óleo.

Muitos derramamentos exigem compensações financeiras por danos causados em recursos naturais explorados ou não. Essas compensações podem chegar a dezenas de milhões de dólares e são garantidas por acordos internacionais.

Após o derrame, o petróleo espalha-se à superfície da água formando uma "toalha de óleo". Esta toalha sofre uma série de transformações de ordem química e biológica, enquanto o vento e a ondulação tendem a quebrar a sua continuidade, alterando significativamente as suas propriedades e, conseqüentemente, o seu comportamento e toxicidade. De um modo geral, os principais fatores que são responsáveis pelo comportamento do petróleo no mar são os seguintes:

Difusão: o petróleo tende a espalhar-se até que se atinja uma posição de equilíbrio, formando-se como que uma lente de óleo `a superfície de marés, devido à diferença de densidade entre o petróleo e a água e à tensão superficial que fica entre as duas fases.

Advecção: simultaneamente à difusão, a mancha de óleo desloca-se e distorce-se, de acordo com a resultante das forças provocadas pelas correntes oceânicas, pelas correntes induzidas pelos ventos e pelas correntes de marés.

Difusão por turbulência: porções fracionadas pela mancha principal, são geralmente sujeitas a remoinhos aleatórios que existem no campo da corrente, e espalhando-se por uma área relativamente grande.

Evaporação: uma parte importante dos hidrocarbonetos mais voláteis e mais tóxicos é removida do meio marinho por evaporação, diminuindo progressivamente a letalidade da mancha para os sistemas biológicos.

Formação de aerossóis: uma pequena porção de nafta é espalhada sobre a forma de aerossóis, originados devido à agitação das águas.

Oxidação fotoquímica: vários hidrocarbonetos são sujeitos à oxidação fotoquímica, aumentando a sua hidro-solubilidade.

Formações de emulsões: favorecida pela agitação mecânica e elevada radiação luminosa, forma-se por vezes emulsões do tipo água-no-óleo, de baixa degradabilidade.

Dissolução: uma parte dos hidrocarbonetos pode passar em solução para a coluna de água, tomando uma forma especialmente tóxica.

Biodegradação: a oxidação bioquímica é a principal forma pela qual os hidrocarbonetos são eliminados do meio marinho, existindo várias algas, bactérias e fungos responsáveis por este processo.

Transporte sub-superficial: a agitação do mar pode levar à dispersão de óleo na coluna d’água, o qual, por ação das correntes sub-superficiais, pode ser levado a profundidades de dezenas de metros.

Formação de Aglomerados de Nafta: os componentes mais refratários da mancha de óleo têm tendência para permanecer após envelhecimento da toalha de óleo, agregando-se e formado-se aglomerados de nafta, muito persistentes e, que eventualmente vão dar à costa ou são ingeridos por organismos marinhos.

Sedimentação: parte do petróleo acaba por se sedimentar freqüentemente associados a matérias em suspensão na coluna de água, ou incorporado nas fezes de organismos que o ingerem; estes sedimentos podem ser resuspendidos e, eventualmente, atingir a costa, devido a fenômenos de "up-welling".

Biorremediação — Biorremediação é a tecnologia de utilização de microrganismos na recuperação de áreas degradadas pela disposição de resíduos, particularmente os resíduos químicos tóxicos. A biorremediação requer o controle e a manipulação de processos biológicos microbianos in situ, ou seja, a introdução de microrganismos específicos no local de contaminação, e, quando imprescindível.

A biorremediação possui muitas vantagens sobre os métodos de remediação convencionais para contaminantes de petróleo:

É mais barato que as tecnologias de engenharia convencionais, tais como bombeamento e tratamento (a biorremediação custa em torno de $200.000, enquanto que o bombeamento e tratamento chegam a alcançar alguns milhões de dólares).

No tratamento convencional de superfície, requer-se a disposição de água natural tratada, remoção de compostos atóxicos da água para não interferir no tratamento. E isso não é necessário na biorremediação.

Não é intrusivo, não interferindo nas operações que já estão sendo feitas, e pode ser usado em locais inacessíveis (ex. sob construções).

A remediação ocorre in situ, reduzindo assim o potencial de exposição de trabalhadores a contaminação. Pode ser usada em conjunto com tecnologia de remediação convencionais, tais como bombeamento.

Os microrganismos reduzem os contaminantes de petróleo a subprodutos menos nocivos, tais como dióxido de carbono, água e metano, enquanto que algumas tecnologias transferem contaminantes para outros locais ou fases do ambiente.

Os locais que receberão o tratamento devem estar preparados para suportar atividade microbiana suficiente, para que as concentrações do contaminante sejam reduzidas a níveis aceitáveis antes que os receptores potenciais sejam afetados.

Não é uma solução imediata (quick fix)