• Introdução

O continente africano abriga cinco dos 30 maiores produtores de petróleo do mundo sendo responsável por cerca de 9% da produção global de petróleo. Segundo os dados da ANPG (Agência Nacional de Petróleo, Gás e Biocombustíveis), o petróleo é dos recursos mais estratégicos de Angola, representando hoje mais de 90% das exportações totais do país, aproximadamente 20% do PIB nacional e 40% das receitas fiscais do Estado. Angola produz 1372800 barris por dia.

Os derrames de petróleo resultantes da actividade petrolífera constituem um grande risco para o ambiente. Estima-se que na Nigéria sejam derramados entre 94 a 712 barris por dia, enquanto, para Angola, não existem dados sobre a frequência e quantidade de petróleo derramado.

A legislação angolana atribui aos operadores a obrigação de reportar sobre a ocorrência de derrames de petróleo e órgãos responsáveis pela fiscalização da actividade petrolífera e monitorização ambiental não dispõem de recursos humanos e materiais suficientes para aferir a veracidade na informação enviada nem para monitorar as áreas sensíveis.

E em África, enquanto grandes derrames são reportados, o acumulativo dos pequenos derrames podem passar completamente desapercebidos às autoridades.

• Derrame de Petróleo

O petróleo pode ser liberado no ambiente como resultado de uma série de eventos, de causas antropogénicas, ou de causas naturais. Os derrames provocados pela acção humana podem ser intencionais ou acidentais, envolvendo tanques de embarcações, ruptura de gasodutos e má funcionamento de plataformas de exploração de petróleo. Os vazamentos de causas naturais têm origem em rupturas ocorridas no fundo marinho.

Ao ser derramado no ambiente, o petróleo desencadeia uma série de prejuízos para o ecossistema, causando alterações químicas e físicas no ambiente, além, é claro, de prejudicar a vida existente naquele local os quais serão apresentados a abaixo:

• Formação de uma barreira que impede a passagem de luz e a consequente realização de fotossíntese.
• Animais podem intoxicar-se, morrer por asfixia, ter seu equilíbrio térmico alterado ou ficarem presos no óleo.
• O óleo, quando atinge os mangueais, afecta as plantas que ali vivem, bem como os animais que ali se reproduzem.
• A poluição por petróleo causa problemas financeiros para a população da região atingida, cadeia de alimentos, pois prejudica o turismo e actividades económicas, como a pesca.

• Sensores Usados para Detectar as Manchas dePetróleo 

Actualmente, diversas técnicas de sensoriamento remoto são usadas para a detecção dos vazamentos de óleo no mar, especialmente por permitirem o monitoramento de áreas grandes em relativo curto espaço de tempo, em contraste com o monitoramento visual realizado por aeronaves e embarcações que têm elevados custos e área de abrangência limitada. Os sensores mais utilizados são Side Looking Airborne Radar (SLAR), Infravermelho (IR), Ultravioleta (UV), laser fluor sensores (presentes sobretudo em aeronaves) e, Synthetic Aperture Radar (SAR) e sensores ópticos, presentes em diversas plataformas de satélites e aeronaves.

O uso de SAR tem a vantagem de permitir o monitoramento em qualquer condição climática e de luminosidade. Segundo Brekke e Solberg (2005b), o SAR é o mais eficiente sensor satélite para a detecção de derrames de petróleo, embora não tenha capacidade para detectar a espessura da mancha e o tipo de petróleo ou derivado.

Adicionalmente, afirma que o uso do SAR apresenta como desvantagem o facto de não distinguir manchas formadas por petróleo, daquelas formadas por outros de fenómenos que também geram na imagem manchas escuras, podendo gerar falso-positivos cabendo ao operador ou algoritmo de inteligência artificial fazer essa distinção. 

• Característica do SAR e sua Aplicação na Identificação de Manchas de Petróleo

O SAR é um sensor activo que emite micro-ondas em intervalo de frequência que inclui a banda X (8 a 12 GHz, 2,50 a 4 cm), banda C (4 a 8 GHz, 4 a 8 cm) e banda L (1 a 2 GHz, 15 a 30 cm). Por meio das micro-ondas é detectado o alcance, a velocidade e outras características dos objectosremotos Assim, o SAR emite micro-ondas e grava os sinais reflectidos pelos objectos alvos.

Três componentes principais dominamos retorno de energia da superfície da Terra a um satélite equipado com SAR:

• A geometria entre as posições relativas do satélite e da imagem (ou seja, espectros direccionais de ondas e ângulos de incidência do feixe);
• Rugosidade;
• As propriedades dieléctricas dos materiais da superfície.

As propriedades de dispersão de um material dependem da polarização do sinal do radar tanto de entrada como de saída, tendo sido demonstrado por alguns estudos que para a identificação dos derrames de petróleo a configuração mais adequada para o SAR é a VV (propagação vertical da onda na emissão ena transmissão e  na recepção  do sinal).

Duas formas de abordagem metodológica são usadas para a detecção de derrames de petróleo em imagens SAR: a manual e a semiautomática e/ou inteiramente automática.

A primeira abordagem é a mais popular, pouco complexa e de fácil reprodução, sendo dependente da experiência do analista em saber distinguir, principalmente através da forma e da análise dos arredores, um derrame real de um falso-positivo. Adicionalmente, o analista deve considerar informações da área da imagem como velocidade do vento, correntes marítimas e períodos de insurgência de algas.

A abordagem semiautomática e/ou totalmente automática é considerada mais complexa e difícil de ser reproduzida, demandando conhecimento dos padrões das imagens e das teorias de classificação.

• Tech-Ecologia

Fruto do trabalho em curso no Gabinete de Gestão do Programa Espacial Nacional, no âmbito do desenvolvimento de produtos e serviços usando aplicações espaciais, o GGPEN desenvolveu o Tech-Ecologia que é uma solução nacional para monitorização de derrames de petróleo, ela faz recurso a imagens radar por satélite permitindo detectar, monitorar e alertar sobre a ocorrência de derrames de petróleo no offshore nacional.

O Tech-Ecologia permite monitoramento diário, semanal ou sob demanda de um determinado bloco petrolífero, fornecendo aos clientes relatórios de monitorização de derrames e acesso a ferramenta online de monitorização de derrames, disponibilizando dados sobre frequência e a extensão da área atingida pelos derrames. O serviço, assegurado por soluções tecnológicas de ponta, aliado ao capital humano nacional qualificado, encontra-se actualmente em teste na Agência Nacional de Petróleo, Gás e Biocombustíveis (ANPG).

Referências

1 – The impact of COVID-19 on African Oil Sector A special report by AFREC on the implications on African Countries;

2- https://www.opec.org/opec_web/en/about_us/147.htm;

3- Directorate-general For External Policies of the Union, “The effects of oil companies’ activities on the environment, health and development in Sub-Saharan Africa”, 2011.

4- ABASCAL, A.  J. et al, “Operational oil spill trajectory modelling using HF radar currents:  A northwest European continental”, Marine Pollution Bulletin, v. 119, n. 1, p. 336-350, 2017.

5 – ALPERS, W.; HOLT, B.; ZENG, K.  Oil spill detection by imaging radars:  Challenges and pitfalls.

6- BENTZ, C. M.; POLITANO, A. T;GENOVEZ, P. Monitoramento ambiental deáreas costeiras e oceânicas com múltiplos sensores orbitais. Revista Brasileira de Cartografia, v. 1, n. 57, 2005.

7 – BREKKE, C.; SOLBERG, A. H.,“Classifiers and confidence estimation for oil spill detection in ENVISAT ASAR  images”, IEEE  Geoscience  and  Remote  Sensing  Letters,  v.5,  n.1,  p.  65-69, 2008.

Autor: Nzuzi Sebastião
Licenciado em Geofísica de Petróleo, pela Universidade Agostinho Neto
Especialista do Canal de Serviço