DETERMINACIÓN DE HIDROCARBUROS EN MUESTRAS DE

Determinación
Cienc. Tecnol. Mar, 29 (2):
23-26, 2006de hidrocarburos alrededor de la isla Robison Crusoe
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DETERMINACIÓN DE HIDROCARBUROS EN MUESTRAS DE AGUA Y SEDIMENTOS
ALREDEDOR DE LA ISLA ROBINSON CRUSOE*
DETERMINATION OF HYDROCARBONS IN SEDIMENT AND WATER SAMPLES
AROUND THE ISLAND OF ROBINSON CRUSOE
CHRISTIAN BONERT1,
LUIS PINTO2,
RAÚL ESTRADA1
1
Servicio Hidrográfico y Oceanográfico de la Armada de Chile,
Errázuriz 254, Playa Ancha, Valparaíso, Chile.
E-mail: cbonert@shoa.cl
2
Departamento de Oceanografía, Facultad de Ciencias Naturales y Oceanográficas,
Universidad de Concepción, Casilla 160-C, Concepción, Chile.
E-mail: luispinto@udec.cl
RESUMEN
Entre el 30 y 31 de octubre de 2000, se efectuó un muestreo de agua de mar y sedimentos en
las siguiente áreas de isla Robinson Crusoe (archipiélago Juan Fernández): bahía Cumberland, caleta La
Vaquería, bahía Tres Puntas y caladero Las Rosas, para determinar hidrocarburos (HC) antropogénicos.
Se detectó hidrocarburos (hc) dispersos/disueltos en agua de mar en el área de Las Rosas, la
cual se estima que estaría asociado con las actividades de embarcaciones menores que utilizan motores fuera de borda. Sin embargo, dicha contaminación responde a situaciones muy aleatorias, por lo
cual, esto no implica contaminación crónica. No obstante, se estima que la actividad pesquera ar tesanal
puede ser un impor tante factor de intrusión de hc antropogénicos en torno a la isla.
Palabras claves: Contaminación marina, hidrocarburos.
ABSTRACT
On October 30th and 31th, 2000, samples of seawater and sediments were collected to determine
levels of anthropogenic hydrocarbons (HC) within four areas of Robinson Crusoe Island (in the Archipelago
Juan Fernández): Bahía Cumberland, Caleta La Vaquería, Bahía Tres Puntas and Caladero Las Rosas.
Presence of anthropogenic dispersed/dissolved hydrocarbons in seawater were detected in the
area of Caladero Las Rosas. This finding could be associated with the small boat commercial fishing
activity that utilize off-board motors. However, sampling through a longer period of time is required to
evaluate whether cronic contamination exists in the area. Artisan commercial fishing could be impor tant
in the accumulation of anthropogenic hc in sediments around the island.
Key words: Marine pollution, hydrocarbons.
INTRODUCCIÓN
Los hidrocarburos (hc) de origen petrogénico
son considerados de naturaleza tóxica bajo la perspectiva ambiental ya que afectan las tramas tróficas
y la biodiversidad marina (Albers, 1994). Dentro de
esta clasificación se encuentran dos grupos impor* Proyecto CONA-C6I 00-03.
tantes; los denominados hidrocarburos alifáticos
de cadena lineal (parafínicos) que contienen entre
8 y 23 carbonos (Murphy & Morrison, 2002). El
segundo grupo importante corresponde a los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP), muchos
de los cuales poseen un efecto cancerígeno y
teratogénico (Kennish, 1997).
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Revista Ciencia y Tecnología del Mar, Vol. 29 (2) - 2006
Como consecuencia del incremento en el uso
del petróleo y sus derivados, la probabilidad de
detectar estos tipos de hidrocarburos en el ambiente acuático se ha extendido incluso a lugares alejados de las grandes zonas urbanas y
fabriles como las islas del Pacífico Sudeste (Ke
et al., 2002). La introducción crónica de hc al
medio acuático en islas alejadas de centros urbanos está asociada al trasvasije de petróleo y
derivados para uso insular y actividades
pesqueras de embarcaciones menores con motor fuera de borda.
Bonert et al. (2005) detectaron la presencia
de hc disueltos/dispersos en agua de mar en el
área costera de Hanga Roa y Vinapu en isla de
Pascua sugiriendo que dichos compuestos tenían
su origen en vertimientos crónicos como consecuencia de las actividades de embarcaciones que
transitan por dichas caletas y a la presencia del
terminal petrolero ubicado en Hanga Vinapu.
No existe información publicada sobre hc en
otras islas del territorio chileno. Con el propósito
de continuar el estudio de estos compuestos, y en
el contexto del programa CIMAR 6 Islas, se realizó
un estudio de línea de base para determinar la presencia y concentraciones totales de HAP en agua
de mar e hc parafínicos en sedimentos costeros
superficiales alrededor de la isla Robinson Crusoe.
En esta isla el abastecimiento de combustibles se
efectúa mediante tambores, descartándose de esta
manera la posible contaminación por filtración de
79°00' W
conductos submarinos. Por otra parte, se desprende de un estudio realizado entre noviembre de 1980
y marzo de 1982 por Arana & Toro (1985) sobre la
pesquería de la langosta en el archipiélago de Juan
Fernández, que el número de embarcaciones que
circula en torno a la isla es considerablemente
mayor que en isla de Pascua. Basados en esta
información se espera que en áreas costeras de la
Isla Robinson Crusoe con mayor tráfico de embarcaciones, las concentraciones totales de HAP disueltos/dispersos en agua de mar sean mayores y
se observen patrones de hidrocarburos parafínicos
asociados a combustible diesel en sedimentos
someros cercanos a la actividad pesquera.
Para estos análisis se efectuó un muestreo
entre el 30 y el 31 de octubre de 2000 en cuatro
áreas seleccionadas, correspondientes a bahía
Cumberland, bahía Tres Puntas, caleta La Vaquería y caladero Las Rosas (Fig. 1). Mediante buzo
y embarcación menor se recolectó agua de mar
para análisis de HAP y sedimentos super ficiales
para determinar la presencia de hidrocarburos
de tipo parafínico. Los análisis instrumentales
se realizaron en el Laboratorio Oceanográfico del
Ser vicio Hidrográfico y Oceanográfico de la Armada (SHOA). Las muestras de agua para análisis de HAP, fueron tomadas en super ficie con
botellas de vidrio color ámbar de 2,5 litros y, la
cuantificación se efectuó en un espectrofotofluorímetro SHIMADZU modelo RF-540 con una ranura de 5 nm para el monocromador, midiendo la
intensidad de la emisión de los HAP del petróleo
50'
34'
Cta. La Vaquería
Ba. Tres Puntas
Ba. Cumberland
Isla
Robinson Crusoe
36'
33°38'S
40'
Las Rosas
42'
Isla Santa Clara
44'
Fig. 1:
Fig. 1:
Áreas de muestreo de agua y sedimento.
Water and sediment sampling area.
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Determinación de hidrocarburos alrededor de la isla Robison Crusoe
a 360 nm y una frecuencia de excitación fijada
en 310 nm, según las recomendaciones propuestas por la Comisión Oceanográfica Intergubernamental (COI, 1984). Las concentraciones fueron
expresadas en microgramos equivalentes de criseno por litro de agua de mar (µg/l).
La determinación de hc parafínicos se efectuó mediante cromatografía gaseosa, cuya metodología ha sido estandarizada por la Comisión
Oceanográfica Intergubernamental, perteneciente
a la UNESCO (UNESCO, 1982).
Tabla I.
Table I.
Concentración de HAP dispersos/disueltos en
agua de mar, en torno a la isla Robinson
Crusoe, expresado en µg/l equivalente a
criseno.
Disolved/dispersed PAH concentration in
seawater around the Island of Robinson
Crusoe, expressed in µg/l equivalent to
crisene.
Área
µg/l
Bahía Cumberland
1,00
La extracción de los hc totales se efectuó con
pentano sobre la muestra mineralizada con KOH
en metanol. Los hc se eluyeron utilizando una columna de óxido de aluminio. Los alcanos (hidrocarburos parafínicos) se separaron de los compuestos aromáticos mediante elusión con pentano.
La lectura de los extractos se efectuó en un
cromatógrafo de gases Hewlett-Packard 5890 Serie II, provisto de un inyector “con/sin división”,
una columna capilar de sílice fundida de 25 metros x 0,32 mm, 0,52 µm de fase estacionaria
de Poli(5% difenil - 95% dimetil siloxano), un detector de ionización a la llama (FID) a una temperatura de 300 oC y 280 oC para el inyector. El
programa de temperatura del horno comienza a
los 40 oC (4 min.) con un incremento de 10 oC/
min., finalizando a 270 oC (15 min.) (UNESCO,
1982). Los hc fueron determinados sobre la base
del tiempo de retención y el factor de respuesta
de los estándares.
En la Tabla I se presentan los resultados de
las concentraciones de HAP en agua de mar obtenidas en el presente estudio. En todas las
muestras se detecta la presencia de HAP por
espectrofotofluorescencia; sin embargo, el rango de concentración es bajo. Sólo un valor en
bahía Cumberland y otro en el sector caladero
Las Rosas presentan concentraciones más elevadas (1,0 y 2,77 µg/l, respectivamente). Estos
valores puntuales determinados en lugares cercanos a los de baja concentración demuestran
la heterogeneidad y gran variabilidad de los resultados que tienen relación con la naturaleza
hidrofóbica de los HAP produciendo parches de
ellos en microcapas super ficiales (Gianguzza et
al., 1997). De ésto se deriva la importancia de un
diseño experimental que abarque un mayor número de muestras para entender la distribución espacial de estos compuestos. De todas maneras la
detección de hidrocarburos en agua, es propio de
áreas de vertimiento crónico de hc como consecuencia de las actividades de las pequeñas embarcaciones con motor fuera de borda.
0,32
0,33
0,20
0,37
Caleta La Vaquería
0,61
0,13
0,70
0,10
Bahía Tres Puntas
0,18
0,20
0,36
Caladero Las Rosas
0,53
0,34
2,77
Se podría concluir que la detección de hc
dispersos/disueltos en agua de mar en el área
de Las Rosas estaría asociada con las actividades de embarcaciones menores que utilizan
motores fuera de borda propios de la pesquería
de la langosta de la isla. Cabe señalar, que a no
ser que se esté frente a una contaminación crónica, como por ejemplo una fuga permanente de
hidrocarburos desde un depósito, situación que
no es en este caso, la detección de hidrocarburos en el medio ambiente acuático responde a
situaciones muy aleatorias, por lo cual, las muestras con mayor concentración de HAP en agua,
no implica contaminación crónica.
Por otra par te, aún cuando se detectó escasa presencia de hc en las muestras de sedimentos y en avanzado estado de degradación (Fig. 2),
se estima que la actividad pesquera artesanal puede ser un importante factor de intrusión de hc antropogénicos entorno a la isla Robinson Crusoe.
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Fig. 2:
Fig. 2:
Revista Ciencia y Tecnología del Mar, Vol. 29 (2) - 2006
Cromatogramas de las estaciones bahía Cumberland, caleta La Vaquería, bahía Tres Puntas y caladero
Las Rosas.
GC chromatograms from stations Bahía Cumberland, Caleta La Vaquería, Bahía Tres Puntas y Caladero
Las Rosas.
AGRADECIMIENTOS
Se agradece al Comité Oceanográfico Nacional por sus gestiones para la materialización del
Crucero CIMAR 6 Islas.
and Coastal Marine Science, vol. 5, p. 797,
Kluwer Academic Publishers.
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