Artículo Original

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¿Resulta imprescindible la modelación probabilística de derrames de petróleo en la Zona Económica Exclusiva de Cuba?

Is Probabilistic modeling essential in the Exclusive Economic Zone of Cuba?


RESUMEN

Este artículo muestra un ejercicio de modelación de derrames hipotéticos de hidrocarburos en la porción noroccidental de la Zona Económica Exclusiva de Cuba para señalar al lector la importancia y la necesidad de la modelación probabilística en medio de la compleja dinámica de los sistemas meteorológicos y oceánicos presentes en dicha región, los cuales gobiernan en el movimiento de las manchas de petróleo. Para este ejercicio es empleado el modelo lagrangiano de pronóstico de deriva de petróleo PETROMAR-3D. Se analiza la trayectoria del derrame y su recalo en las costas a través de escenarios de las temporadas invernal y ciclónica respectivamente, además se simula un derrame de un escenario de evento extremo (el huracán Irma). Se introduce un nuevo enfoque, basado en la dirección del movimiento de la mancha en las primeras 24 horas, para el análisis de la relación entre las trayectorias y el recalo de las manchas de hidrocarburos en las costas.

Palabras clave: 

Modelación de derrames de petróleo; Petromar; modelo lagrangiano; Zona Económica Exclusiva de Cuba.

ABSTRACT

This article shows a modeling exercise of hypothetical oil spills in the northwestern portion of the Exclusive Economic Zone of Cuba to indicate to the reader the importance and the need for probabilistic modeling amid the complex dynamics of the meteorological and oceanic systems present in that region, which governs the movement of oil slicks. The PETROMAR-3D oil drift forecast lagrangian model is used for this exercise. The trajectory of the spill and its fate to the coast are analyzed through winter and cyclonic seasons scenarios respectively, in addition a spill of an extreme event scenario (Hurricane Irma) is simulated. A new approach is introduced, based on the direction of slick movement in the first 24 hours, for the analysis of the relationship between the trajectories and the fate of hydrocarbon slicks to the coasts.

Key words: 

oil spill modeling; petromar; lagrangian model; Exclusive economic zone of Cuba.


Entre las propuestas para el sector de los negocios y las inversiones extranjeras en la República de Cuba, sobresalen la exploración y producción petrolera en su zona económica exclusiva (ZEE) del Golfo de México. En su porción noroeste, la ZEE de Cuba pertenece a una mega-cuenca de abundante petróleo que es compartida además por Estados Unidos y México. En un área de jurisdicción cubana de aproximadamente 2000 km², se han hecho perforaciones de exploración que han arrojado como resultado la presencia de petróleo (Felipe, 2016).

Estudios geológicos realizados en la ZEE de Cuba del Golfo de México muestran que los hidrocarburos de la Isla, comparados con los de México y Estados Unidos, tienen similitudes y una historia geológica común. Una estimación preliminar calcula más de 15 000 millones de barriles de petróleo, por lo que podrían descubrirse grandes yacimientos en esa zona (Opciones, 2017).

Ante el interés de las compañías internacionales de extracción de petróleo y gas natural, conjuntamente con las facilidades que otorga el gobierno de Cuba para la prospección y extracción de hidrocarburos (Granma, 2019), se incrementará la producción del preciado combustible con el consecuente aumento del riesgo de accidentes de gran magnitud en la zona. Éstas extracciones que se producen en aguas profundas, tienen aparejado a ellas el peligro de accidentes por condiciones meteorológicas severas; así como explosiones (Blowout, en inglés) en el lecho marino o en las tuberías de extracción del hidrocarburo.

Un ejemplo de lo antes mencionado, lo constituye el accidente más grande de la historia de los derrames de petróleo en el Golfo de México, ocurrido el 20 de abril de 2010 en la plataforma petrolera DeepWater Horizon. Este siniestro cegó la vida a 11 trabajadores, y estuvo vertiendo cerca de 50000 barriles de crudo diario durante casi 3 meses hasta que pudo ser controlado, para un aproximado total de 5 millones de barriles de petróleo. Este devastador accidente constituyó un desastre ecológico sin precedentes en las costas del Golfo de México.

Las perdidas billonarias en el sector del turismo y la pesca (22 y 2.7 billones de dólares respectivamente) en EE.UU (Sumaila et al., 2012) hablan por sí solas del impacto económico del siniestro. Por otro lado, el impacto negativo en las colonias de corales de la zona afectada, los cuales necesitarán muchos años para la recuperación y algunas colonias probablemente nunca se recuperarán (Girard & Fisher, 2018), es muestra de los daños a los ecosistemas marinos. De igual modo, la población costera (dedicada fundamentalmente al turismo, la producción de mariscos y la extracción petrolera) recibió daños psicológicos considerables al perder sus fuentes de ingreso (Cope et al., 2013).

El monitoreo de derrames de petróleo se aborda fundamentalmente de dos maneras: 1) mediante los modelos de transporte y destino, donde los parámetros de entrada son determinados a partir de datos sinópticos o mesoescalares según la resolución del dominio y ofrecen información muy útil respecto a su futura trayectoria en un accidente real. 2) A través de la modelación probabilística, que muestra las probabilidades de que los hidrocarburos lleguen a tierra si ocurre un derrame. Estos modelos están orientados a la planificación ante posibles accidentes (West & Solsberg, 1998). En la actualidad, los modelos probabilísticos se diseñan para modelar la climatología de las trayectorias de derrames hipotéticos en un lugar geográfico determinado a través de las corridas de los modelos de tipo determinista que muestran a donde se dirige el derrame (Spaulding, 2017).

La modelación probabilística de derrames de petróleo constituye una importante herramienta para analizar posibles escenarios futuros a los que podrían enfrentarse los decisores y los grupos operativos de trabajo tanto en la prospección como en la extracción de crudo en la ZEE al noroeste de Cuba, en aras de poner a punto los planes de contingencias ante posibles accidentes (CGRT, 2013). Para este propósito, se consideran las variables meteorológicas y oceanográficas en condiciones habituales, o en presencia de eventos extremos como frentes fríos y ciclones tropicales entre otros.

El presente artículo, dada la gran importancia económica que reviste para la República de Cuba la ZEE y los riesgos a que están expuestos los ecosistemas, sectores económicos y la población de sus zonas costeras, expone un ejercicio de trayectorias de derrames de petróleo hipotéticos en la región de la ZEE de Cuba, perteneciente al Golfo de México utilizando un modelo de transporte y destino. El objetivo de este ejercicio es mostrar la alta variabilidad existente en la deriva de petróleo en el mar a través de las diferentes épocas del año, que depende de la dinámica de los sistemas de corriente, viento y oleaje. Así mismo, resaltar la importancia del estudio de la probabilidad de deriva de derrames de petróleo en el mar como una importante herramienta en la toma de decisiones ante posibles accidentes de derrames de hidrocarburos.

La región de estudio de la ZEE en este trabajo se encuentra, al noroeste de la porción occidental de la isla de Cuba y en el extremo oriental del Golfo de México. En la Gaceta Oficial de la República de Cuba de mayo de 2009 (Ministerio de Justicia, 2009), mediante el decreto ley 266 en su artículo 1, quedó definida la Zona Económica Exclusiva de Cuba en el Golfo de México:

“El límite exterior de la Zona Económica Exclusiva de la Republica de Cuba en el Golfo de México, que está definido por un arco de líneas geodésicas cada punto del cual está a una distancia de 200 millas náuticas, medido desde el punto más próximo del Sistema de Líneas de Base Rectas desde donde se mide la anchura del Mar Territorial cubano”.

Figura 1. 

La ZEE de Cuba en su porción del Golfo de México señalada con un círculo.

En esta región, se encuentra el flujo anticiclónico de la Corriente del Lazo, que une a la Corriente de Yucatán y la de La Florida en la parte Este del Golfo.

Asociado con la Corriente de la Florida y la curvatura anticlónica de la Corriente del Lazo, en la entrada oeste del estrecho de la Florida, existe un Vórtice Anticlónico de Mesoescala a lo largo de la costa norte occidental cubana (CubAN, anticiclón cubano siglas en inglés). La dinámica e interacción de los sistemas de corrientes ha sido analizada por autores de la región empleando satélites, derivadores y datos de boyas. Dos tipos de remolinos son caracterizados: una celda anticiclónica principal, dentro del núcleo de la Corriente del Lazo como una extensión (tipo A) y un remolino anticiclónico individual que saliendo del propio núcleo es desplazado hacia el este a lo largo de la costa noroccidental cubana (CubAN) (tipo B) (Kourafalou et al., 2017).

En toda esta relación directa entre los sistemas de corrientes marinas de la zona, se destaca el desplazamiento del CubAN, el cual debilita o refuerza la Contracorriente Cubana, manteniendo ésta un movimiento continuo desde la península de Hicacos hasta el cabo de San Antonio (Arriaza et al., 2018).