Renforcement de l'état de préparation du Canada en matière de lutte contre les déversements d'hydrocarbures par le soutien scientifique fourni par Pêches et Océans Canada lors de la marée noire du golfe du Mexique

Les chercheurs utilisent une rosette CTP (conductivité, température et profondeur) pour prélever des échantillons d'eau dans le golfe du Mexique pendant le déversement de pétrole de la plate-forme Deepwater Horizon. De gauche à droite : le technicien Peter Thamer, la biologiste Susan Cobanli et le scientifique Kenneth Lee de Pêches et Océans Canada. Photo : Pêches et Océans Canada

Les chercheurs utilisent une rosette CTP (conductivité, température et profondeur) pour prélever des échantillons d'eau dans le golfe du Mexique pendant le déversement de pétrole de la plate-forme Deepwater Horizon. De gauche à droite : le technicien Peter Thamer, la biologiste Susan Cobanli et le scientifique Kenneth Lee de Pêches et Océans Canada. Photo : Pêches et Océans Canada

Après l'explosion de la plateforme pétrolière Deepwater Horizon dans le golfe du Mexique en 2010, la United States Environmental Protection Agency a demandé à Pêches et Océans Canada (MPO) une expertise scientifique et technique en matière d'interventions en cas de déversement. Pendant quatre mois, une équipe de chercheurs et de techniciens du ministère a aidé le commandement unifié à surveiller le devenir et le transport des 4,9 millions de barils de pétrole brut qui auraient été répandus dans le golfe.

Collaboration internationale

« Nous collaborons avec les états-Unis depuis le début des années 1990 en ce qui a trait à la recherche sur les déversements d'hydrocarbures », explique M. Kenneth Lee, à la tête de l'équipe canadienne à l'œuvre dans le golfe du Mexique et directeur exécutif du Centre de recherche sur le pétrole, le gaz et autres sources d'énergie extracôtières (CRPGEE), un centre d'expertise du MPO. Il ajoute : « l'expérience acquise dans le cadre de cette collaboration dans le golfe du Mexique a amélioré nos connaissances sur la façon de sélectionner les meilleures techniques de nettoyage et de concevoir des protocoles de surveillance destinés à confirmer leur efficacité et leurs effets néfastes potentiels. »

Agents chimiques de dispersion du pétrole

M. Kenneth Lee, scientifique de Pêches et Océans Canada et directeur exécutif du Centre de recherche sur le pétrole, le gaz et autres sources d'énergie extracôtières (CRPGEE), est un grand spécialiste de la recherche sur les déversements de pétrole. Lors du déversement de pétrole de la plate-forme Deepwater Horizon dans le golfe du Mexique en 2010, il a dirigé une équipe qui a fourni une expertise scientifique et technique dans le cadre des opérations d'intervention en cas de déversement. Photo : Pêches et Océans Canada

M. Kenneth Lee, scientifique de Pêches et Océans Canada et directeur exécutif du Centre de recherche sur le pétrole, le gaz et autres sources d'énergie extracôtières (CRPGEE), est un grand spécialiste de la recherche sur les déversements de pétrole. Lors du déversement de pétrole de la plate-forme Deepwater Horizon dans le golfe du Mexique en 2010, il a dirigé une équipe qui a fourni une expertise scientifique et technique dans le cadre des opérations d'intervention en cas de déversement. Photo : Pêches et Océans Canada

M. Lee est un spécialiste de renom de l'utilisation des agents chimiques de dispersion pour le nettoyage de déversements d'hydrocarbures, une des techniques employées et évaluées pendant le déversement de la plateforme Deepwater Horizon. Les agents chimiques de dispersion du pétrole agissent comme du détergent à vaisselle; ils modifient la tension superficielle du pétrole afin de le décomposer en fines gouttelettes plus solubles dans l'eau. Marées, courants et autres processus physiques contribuent à disperser le pétrole dans la colonne d'eau (sous la surface de l'eau), où des bactéries naturellement présentes décomposent la plus grande partie du pétrole en composés non toxiques. Une quantité moindre d'hydrocarbures en surface réduit la probabilité que les hydrocarbures souillent les oiseaux et mammifères marins et atteignent le littoral.

« Les agents chimiques de dispersion du pétrole sont utilisés uniquement quand l'environnement est contaminé par des hydrocarbures. Leur utilisation doit être approuvée en fonction des résultats d'une analyse des avantages nets pour l'environnement, indiquant que leurs effets seront plus bénéfiques qu'un rétablissement naturel ou d'autres stratégies de traitement », indique M. Lee.

Utilisation des agents de dispersion en profondeur

Pendant l'intervention en cas de déversement, des efforts considérables ont été déployés pour empêcher le pétrole d'atteindre les côtes et des zones humides sensibles qui seraient plus difficiles à nettoyer. Ainsi, des navires d'écrémage ont été déployés, des barrages flottants absorbants mis en place pour protéger le littoral et des agents chimiques de dispersion du pétrole ont été appliqués à la surface de la nappe de pétrole. Des inquiétudes ont été soulevées à propos de la concentration de composés organiques volatils Note de bas de page 1 autour du site du déversement, ceux-ci étant potentiellement dangereux pour la santé des personnes participant aux opérations de nettoyage. Pour remédier à ce problème, des agents dispersants chimiques ont été appliqués directement sur le pétrole, au niveau de la tête de puits à une profondeur de 1 500 mètres, afin d'accroître leur efficacité et de réduire les quantités nécessaires. Par rapport à une pulvérisation aérienne, cette méthode d'application améliore le contact du pétrole avec l'agent de dispersion et réduit la quantité de pétrole émulsionné plus visqueux, qui se forme quand le pétrole entre en contact de l'eau et parvient à la surface. Le pétrole émulsionné étant beaucoup plus difficile à nettoyer, il était crucial de prévenir sa formation.

Recherche du MPO

La biologiste de Pêches et Océans Canada Susan Cobanli, à bord d'un navire de recherche dans le golfe du Mexique, prépare un échantillon d'eau qui sera analysé au moyen d'un spectromètre laser. Photo : Pêches et Océans Canada

La biologiste de Pêches et Océans Canada Susan Cobanli, à bord d'un navire de recherche dans le golfe du Mexique, prépare un échantillon d'eau qui sera analysé au moyen d'un spectromètre laser. Photo : Pêches et Océans Canada

L'équipe de terrain du CREPGE est arrivée dans le golfe du Mexique le 8 mai 2010, quand les premières tentatives étaient déployées pour arrêter le flux de pétrole à partir de la tête de puits. Les principaux objectifs du CREPGE étaient les suivants :

  • déterminer l'efficacité des agents chimiques de dispersion du pétrole utilisés;
  • mener un échantillonnage continu de la colonne d'eau et une analyse des échantillons pour suivre le panache de pétrole sous-marin à partir de l'explosion de la tête de puits.

En collaboration avec leurs homologues des états-Unis, les membres de l'équipe canadienne ont mené un programme de surveillance sur place 24 heures sur 24 et sept jours sur sept pendant une période de quatre mois, à bord de deux navires de recherche. L'équipe a établi des protocoles de surveillance du panache de pétrole se fondant sur trois types d'analyses : fluorescence de la matière organique dissoute colorée (CDOM) Note de bas de page 2, concentration de particules fines Note de bas de page 3 et somme des composés BTEX Note de bas de page 4. Une analyse au moyen de LISST-100X Note de bas de page 5 a également servi à mesurer la concentration des gouttelettes de pétrole dans la colonne d'eau, afin d'évaluer leur taille qui donne une indication de l'efficacité de la dispersion. En effet, plus la dispersion est élevée, plus la taille des gouttelettes diminue.

Les techniques employées dans le golfe sont le résultat de plusieurs années de recherches menées à l'institut océanographique de Bedford. « Nous avons conçu une méthode fondée sur la fluorescence pour déterminer si le pétrole a été chimiquement ou physiquement dispersé, et nous avons pu la valider dans le golfe du Mexique », indique M. Lee. Pour donner suite à l'information recueillie pendant l'intervention dans le golfe du Mexique, le gouvernement des états-Unis a financé deux expériences de grande envergure de l'institut océanographique de Bedford en 2011, afin de comparer différentes méthodes d'utilisation de la fluorescence pour surveiller la présence de pétrole dans l'eau.

Résultats de la recherche

M. Lee explique : « Les résultats de la recherche sur le déversement de la plateforme Deepwater Horizon ont montré que les agents chimiques de dispersion du pétrole utilisés dans le golfe du Mexique ont contribué à décomposer le pétrole en gouttelettes de dimension très réduite dans la colonne d'eau et, par conséquent, que les bactéries ont dégradé la plus grande partie du pétrole très rapidement. Un consensus a été établi sur le fait que les agents chimiques de dispersion du pétrole ont contribué à l'élimination de 25 à 26 % du pétrole, soit un résultat bien supérieur à celui des autres méthodes, notamment la combustion qui n'en a éliminé qu'environ 3 %. Aujourd'hui, les agents chimiques de dispersion du pétrole sont considérés comme une technologie potentiellement très efficace. Une autre préoccupation concernait la possibilité que la dégradation du pétrole par les bactéries réduise la teneur en oxygène de l'eau et affecte les formes de vie marine, mais ce phénomène n'a été révélé par aucun des échantillons d'eau analysés.

L'intervention de lutte contre le déversement d'hydrocarbures dans le golfe du Mexique nous a permis de parfaire nos connaissances en vue d'élaborer des directives internationales sur l'utilisation des agents chimiques de dispersion du pétrole, à savoir les situations dans lesquelles ils doivent être utilisés ou non, la quantité et le type de dispersants à employer ainsi que leur efficacité potentielle en cas d'utilisation sous la surface de l'eau. Depuis cette marée noire, de nombreuses recherches complémentaires et des initiatives de collaboration internationale sont en cours afin d'améliorer les techniques d'intervention et de définir de nouvelles normes et réglementations internationales. De son côté, M. Lee a été invité par l'Organisation maritime internationale à coprésider un groupe de travail pour l'élaboration de nouvelles directives en matière d'utilisation des agents chimiques de dispersion du pétrole.

Applications au Canada

Le technicien de Pêches et Océans Canada Peter Thamer inventorie les échantillons d'eau prélevés dans le golfe du Mexique pendant le déversement de pétrole de la plate-forme Deepwater Horizon. Photo : Pêches et Océans Canada

Le technicien de Pêches et Océans Canada Peter Thamer inventorie les échantillons d'eau prélevés dans le golfe du Mexique pendant le déversement de pétrole de la plate-forme Deepwater Horizon. Photo : Pêches et Océans Canada

Les conclusions de l'incident survenu dans le golfe du Mexique intéressent directement le Canada. « à la suite des recherches effectuées dans le golfe du Mexique, l'industrie pétrolière considère les agents chimiques de dispersion du pétrole et la combustion in situ comme des solutions possibles en cas de déversement d'hydrocarbures dans l'Arctique canadien, où il existe un potentiel de forage exploratoire et de production dans la mer de Beaufort. La glace pourrait servir de barrage flottant et empêcher la propagation du pétrole qui serait ensuite enflammé s'il est suffisamment lourd. Des agents chimiques de dispersion du pétrole pourraient être appliqués sur une zone étendue par aéronef ou utilisés en profondeur en cas d'explosion sous-marine », indique M. Lee.

Si quelqu'un lui avait demandé s'il envisageait l'application d'agents chimiques de dispersion du pétrole dans la côte Est du Canada il y a 20 ans, il aurait répondu par la négative, parce qu'ils étaient alors considérés comme inefficaces sur le « pétrole brut cireux » et visqueux qu'on trouve dans des champs comme celui d'Hibernia. Il ajoute que cependant, depuis une dizaine d'années ou plus, de nouvelles formulations susceptibles d'agir sur des pétroles plus lourds ont été mises au point. De plus, l'accent est mis sur le développement de formules destinées particulièrement à l'Arctique. Les recherches effectuées par Pêches et Océans Canada contribuent depuis longtemps à déterminer la meilleure utilisation de ces substances pour la reconstitution des milieux marins après des marées noires, même de très grande envergure.

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