Что нефть, спутниковые технологии и Ирак могут рассказать нам о загрязнении окружающей среды

11.06.2021, 9:02, Разное
  Подписаться на Telegram-канал
  Подписаться в Google News

Ирак — страна с одними из самых крупных запасов нефти в мире.

Добывающая промышленность создает рабочие места и приносит налоговые поступления стране, которая почти два десятилетия страдает от иностранных вторжений, войны и партизанских действий боевиков. Однако эта экономическая активность имеет свою цену.

Разливы нефти, загрязнение и снижение качества воздуха оказывают значительное пагубное влияние на окружающую среду и здоровье многих иракцев. Кроме того, выбросы парниковых газов, связанные с нефтяной промышленностью, продолжают вносить вклад в глобальное потепление. Ожидается, что в течение следующих десятилетий некоторые районы Ирака станут непригодными для жизни.

Однако при этом оценка реальных масштабов проблемы и конкретных процессов загрязнения — непростая задача. Подавая в 2019 году заявку в Green Climate Fund, иракское правительство и экологическая программа ООН писали о недостаточном сборе экологических данных как проблеме на пути к внедрению политики борьбы с глобальным потеплением. Также наблюдается недостаток точной информации об источниках и воздействии загрязнения на конкретные населенные пункты в Ираке, несмотря на усилия местных исследователей.

Однако, как мы покажем в этой статье, в этом могут помочь методики исследования открытых источников.

Мы выбрали два богатых нефтью региона Ирака (Басру на юге и Иракский Курдистан на севере страны), чтобы показать, как методики исследования открытых источников могут помочь оценить и обнаружить источники загрязнения, связанные с нефтяной промышленностью.

Общие методики, описанные в этом материале, должны быть применимы и в других странах и нефтеносных регионах. Однако следует отметить, что группа проблем, уникальных для Ирака (не в последнюю очередь катаклизмы в новейшей истории страны), создают набор условий, который практически нигде больше не повторяется.

Тем не менее, мы призываем читателей и исследователей экспериментировать с инструментами и методиками, описанными ниже.

В их число входят следующие:

  • использование открытой информации о сжигании на факелах и дистанционных датчиков, чтобы лучше понимать масштабы загрязнения воздуха, связанного с нефтяной промышленностью;
  • применение таких сервисов, как Google Earth Engine, и инструментов машинного обучения, чтобы отслеживать деятельность и влияние нефтяной промышленности;
  • картографирование потенциальных экологических кризисов с помощью бесплатных спутниковых снимков и данных из открытых источников в сочетании с инструментами картографирования.

Изучив наши примеры, мы, в частности, обнаружили свидетельства того, что загрязнение от нефтеперерабатывающих заводов влияет на различные иракские населенные пункты, а вокруг нефтепроводов и инфраструктуры нередко появляются вредоносные разливы и утечки нефти.

Полученные данные показывают, как можно визуализировать загрязнение в Ираке, а также насколько распространены проблемы сброса отходов нефтеперерабатывающих заводов.

Картографирование

Начиная исследования такого рода, сперва важно определить, где находится нефтяная инфраструктура, какие химические соединения следует искать и какие районы могут пострадать от загрязнения окружающей среды.

Первую часть этой задачи могут помочь решить картографические сервисы и историческая отчетность.

Например, на схеме ниже из документа Конгресса США от 2008 года обозначены основные нефтепроводы и месторождения Ирака.

 

Схема нефтяной инфраструктуры Ирака из документа Конгресса США от 2008 года

Этот документ можно использовать как справочный материал для проверки всех объектов, которые на нем обозначены, по публично доступных картографических сервисам, что позволит получить более актуальную картину.

Wikimapia — особо полезный источник в этом отношении, поскольку она позволяет пользователям искать объекты, связанные с отдельными категориями промышленности. В рамках нашего эксперимента мы будем искать объекты «нефтегазовой промышленности» в Ираке.

Скриншот поиска в Wikimapia в категории «нефтегазовая промышленность»

Выполнив поиск по этой категории в выбранном заранее районе Ирака, мы получим карту точек, где указаны известные месторождения и другие объекты, связанные с нефтегазовой промышленностью.

Скриншот Wikimapia с точками, где расположены известные объекты нефтегазовой промышленности

Еще один полезный аспект Wikimapia — этот ресурс позволяет пользователям выбрать слой карты из разных популярных картографических сервисов, например Google Maps или Bing.

Выбор правильной карты для вашего проекта может быть очень важен, поскольку некоторые картографические сервисы предлагают более актуальные снимки конкретных регионов. Например, в Bing, по-видимому, имеются более недавние снимки Ирака, чем в Google.

Скриншот Wikimapia с отмеченными известными объектами нефтегазовой промышленности на спутниковой карте Bing

Другие полезные картографические ресурсы — Open Infrastructure Map и OpenStreetMap. Первый, как и Wikimapia, позволяет описывать и искать объекты конкретных отраслей промышленности (например нефтегазовой). Например, на изображении ниже поиск «нефтегазовых» объектов к западу от Басры выдает нефтепроводы, а также отдельные скважины (представлены серыми точками).

Скриншот Open Infrastructure Map, где отмечены нефтяные скважины в районе Басры

Также спутниковые снимки можно найти на MapHub — еще одном опенсорсном картографическом сервисе, который позволяет пользователям отмечать интересующие их объекты. Это было сделано на снимке ниже, где отмечены и классифицированы нефтяные объекты в районе Басры. MapHub также предлагает разные варианты карт, в том числе Apple Maps и ESRI — популярного сервиса географической информации.

Скриншот MapHub, где отмечены нефтяные объекты в районе Басры

Вот несколько ведущих платформ, которые позволяют идентифицировать и выбирать интересующие нас объекты, а также визуализировать их с пользой для исследования.

Далее нам предстоит ознакомиться с инструментами, которые позволяют осуществлять мониторинг загрязнений. Некоторые из них также используют спутниковые и картографические технологии, а другие предполагают изучение публично доступных данных датчиков.

Сочетая эти средства мониторинга с картографическими платформами, описанными выше, мы в итоге сможем обнаружить и визуализировать загрязнения, что поможет нам понять их масштабы и степень последствий.

Открытые источники в воздухе

Существуют полезные публично доступные инструменты, которые позволяют исследователям оценивать загрязнение и качество воздуха по всему миру.

Не все инструменты, описанные ниже, полезны для изучения загрязнений в Ираке, но все равно стоит обратить внимание не только на самые необходимые, чтобы дать представление об открывающихся возможностях.

Индекс качества воздуха

Индекс качества воздуха (Air Quality Index, AQI) — это сеть из сотен наземных датчиков, которые измеряют концентрацию пяти основных вредных веществ (диоксида серы, диоксида азота, PM2.5, озона и монооксида углерода) в различных точках по всему миру. В таблице ниже приведено описание источников и воздействия на здоровье трех из этих загрязнителей, которые имеют особую важность для Ирака.

Таблица источников и воздействия на здоровье NO2, PM2.5 и SO2, согласно американскому Агентству по защите окружающей среды

Во многих городах этот инструмент очень полезен, однако на весь Ирак действует только одна станция мониторинга качества воздуха (в посольстве США в Багдаде). Это означает, что получить более подробную картину загрязнений в стране с помощью данных AQI не удастся, однако эта станция все равно позволяет выяснить некоторые интересные, пусть и локальные детали.

Скриншот карты, где показана единственная станция мониторинга AQI в Ираке. Как видно, в соседнем Иране их гораздо больше

Ниже приведено сравнение среднедневных значений AQI для твердых частиц (PM2.5) в Сан-Франциско и Багдаде. Мы скачали данные и построили на их основании приведенные ниже графики.

График сравнения показателей AQI для Багдада и Сан-Франциско

Скачок AQI в Сан-Франциско в сентябре 2020 года отражает последствия худшего сезона лесных пожаров в истории Калифорнии. В течение большей части года уровень загрязнения PM2.5 в Багдаде сравним с качеством воздуха в Калифорнии на пике сезона лесных пожаров.

Плохое качество воздуха в Багдаде — одно из последствий конфликта. Следовавшие одна за другой войны разрушали энергетическую инфраструктуру Ирака, поэтому около 30% выработки электричества в стране приходится на частные дизельные генераторы. Эти генераторы производят до 60 раз больше загрязнений на мегаватт выработанной электроэнергии, чем газовые электростанции. Согласно одному исследованию, в городах вроде Багдада может быть более 600 дизельных генераторов только в одном районе.

Глобальная сеть станций мониторинга AQI представляет собой стандартный и интуитивный способ оценки качества воздуха, однако в ее покрытии есть значительные пробелы (что особенно хорошо видно на примере Ирака, где есть только одна станция AQI). Как правило, операторами этих наземных станций являются местные агентства по защите окружающей среды. Они измеряют качество воздуха только в непосредственной близости от датчика. Многие страны просто не публикуют свои данные AQI.

CAMS

Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS) решает некоторые из этих проблем, предоставляя открытые метеорологические данные, в том числе измерения по спутниковым данным самых разных загрязнителей, в том числе всех компонентов AQI.

Высокая частота обновления данных и глобальное покрытие CAMS делают эту службу незаменимым инструментом мониторинга как обычных загрязнений, так и экологического терроризма. Например, 20 октября 2016 года отступавшие боевики ИГ подожгли объект по переработке серы в Аль-Мишраке. Образовавшееся облако диоксида серы было сравнимо с извержением вулкана. Как сообщается, два мирных жителя погибли и еще по крайней мере 1000 были госпитализированы. Приведенная ниже визуализация (созданная с помощью открытой системы географической информации QGIS) иллюстрирует уровни концентрации SO2 по всему миру за октябрь 2016 года по данным из архива CAMS:

Визуализация концентрации диоксида серы за октябрь 2016 г по данным CAMS. Данные для визуализации можно найти здесь, выбрав соответствующие параметры времени и загрязнителей

До середины октября самые высокие концентрации диоксида серы отмечаются в предсказуемых местах: промышленных районах Индии и Китая, вулканах в Юго-Восточной Азии и загруженных портовых городах. Поджог Аль-Мишрака приводит к выбросу огромного облака SO2. На пике это облако диоксида серы растянулось от Кении до Северного полярного круга и от Алжира до Японии.

VIIRS

Многие значительные источники загрязнения воздуха также производят свет, поэтому ночные снимки Земли позволяют отслеживать загрязнения. Ночные снимки Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) NASA позволяют быстро идентифицировать крупные источники загрязнения воздуха, в том числе городские районы, шоссе, лесные пожары и газовые факелы — особо вредоносную практику, когда газовые пузырьки, присутствующие в нефти, сжигаются и выбрасываются с помощью факелов над нефтяными платформами. При этом в воздух попадают различные загрязнители.

Приведенная ниже визуализация на основе снимков VIIRS отражает пеориод в пять лет (2013-2018 гг) в промежутках по 1 месяцу на севере Ирака. Этот период времени был выбран, чтобы показать падение и освобождение Мосула, которое отражается потемнением огней вокруг города с 2014 по 2017 годы, однако данные VIIRS доступны и по настоящее время. Кроме света от городов, деревень и дорог, снимки VIIRS также позволяют ясно увидеть расположение инфраструктуры. Ряды светлых пятен, которые тянутся к югу от Эрбиля, — метановые факелы на гигантском Киркукском нефтяном месторождении (показано выше на карте нефтяной инфраструктуры Ирака).

Ночные огни над Ираком с 2013 по 2017 гг. Данные и исходный код доступны в Google Earth Engine. Исходный код также доступен на GitHub. Визуализация Олли Баллингера

Мы использовали Google Earth Engine, чтобы собрать спутниковые снимки из различных источников, в том числе VIIR. Везде представлены ссылки на код, который выдает цифры и визуализацию, приведенные выше и следующие ниже (учтите, что, возможно, для просмотра кода и цифр читателям придется залогиниться в Google Earth Engine).

Данные VIIRS крайне важны для отслеживания загрязнения воздуха. Карта факелов SkyTruth использует VIIRS для оценки объема газа, сжигаемого на скважинах по всему миру, на основе их индивидуальных тепловых следов. На визуализации ниже также видно поджигание «Исламским государством» нефтяных месторождений Кайара в 2018 году, которое также стало крупным источником загрязнения воздуха.

Sentinel-5P

VIIRS позволяет идентифицировать источники загрязнения воздуха, например факелы или нефтяные пожары, однако он непосредственно не измеряет масштабы выбросов. Для этого можно воспользоваться спутником Sentinel-5P (S5-P) Европейского космического агентства, который собирает данные о различных загрязнителях, включая диоксид азота, диоксид серы и монооксид углерода.

Sentinel-5P измеряет масштабы загрязнения в вертикальном столбе между землей и высотой полета большинства самолетов. Этот показатель коррелирует с загрязнением, но не отражает напрямую загрязнения воздуха, которым мы дышим (поверхностное загрязнение), поскольку облака дыма может уносить очень высоко. Тем не менее, S5-P предоставляет одно из наиболее высоких разрешений из публично доступных данных о загрязнителях воздуха. Кроме того, данные обновляются ежедневно, что позволяет отслеживать выбросы отдельных нефтяных скважин, электростанций или заводов. Единственная проблема состоит в том, что этот спутник сравнительно новый, и снимки доступны только с середины 2018 года.

Используя Sentinel-5P в сочетании со снимками ночных источников света, можно обнаружить источники загрязнения воздуха. Можно даже получить представление о численности людей, пострадавших от загрязнения, изучив пересечение облаков NO2 с городскими районами. На визуализации ниже представлены уровни концентрации диоксида азота в Ираке за каждую неделю 2020 года, наложенные на карту ночных источников света.

 

Визуализация уровней NO2 в Ираке и их примерных источников за 2020 год. Данные и исходный код доступны вGoogle Earth Engine. Исходный код также доступен на GitHub. Визуализация Олли Баллингера

Значительная концентрация NO2 наблюдается в основном в трех районах: в Иракском Курдистане на севере, в районе Басры на юге и Багдада в центре страны. Чуть меньшие концентрации также заметны в Эн-Наджафе к югу от Багдада. В марте 2020 года уровень NO2 временно снижается после введения локдаунов из-за пандемии COVID-19, но быстро восстанавливается

Пример Иракского Курдистана

Объединив несколько описанных выше методик, попробуем изучить загрязнения, связанные с нефтедобычей в Ираке.

Данные AQI уже позволили нам установить, что концентрация твердых частиц (PM2.5) в Багдаде регулярно оказывается такой же высокой, как в Сан-Франциско во время самых масштабных лесных пожаров в истории Калифорнии. Но что насчет других регионов ирака, где данные AQI недоступны?

Изучая Иракский Курдистан, богатый ресурсами регион на севере страны, запасы которого оцениваются в 45 миллиардов баррелей нефти и 700 миллиардов кубометров разведанного природного газа, мы сразу находим хорошую отправную точку. На сайте регионального правительства есть полезная карта, где указаны основные перерабатывающие заводы, электростанции и трубопроводы, а также отмечено, кто их контролирует.

Карта Министерства природных ресурсов Регионального правительства Курдистана, на которой отмечена основная нефтяная инфраструктура в Иракском Курдистане

Это сужает круг поисков и позволяет сосредоточиться на конкретных районах.

Еще один источник полезной информации — SkyTruth с точечным указанием точек сжигания нефти и газа.

Факел на нефтеперерабатывающем заводе к югу от Эрбиля в Иракском Курдистане (фото: Вим Зуийненбург)

Один факел может выбрасывать более 100 тонн SO2 в день, что подчеркивает масштабы загрязнений, вызываемых такими практиками. Для сравнения, это примерно 20% дневных выбросов диоксида серы для всей Великобритании.

Содержание серы в нефти из Иракского Курдистана также особенно высоко.

Скриншот факелов, которые SkyTruth находит в Иракском Курдистане

SkyTruth также предоставляет пользователям интерактивную карту ежегодных оценочных объемов сжигания с данными за период с 2012 по 2021 годы. Мы можем выбрать территорию, оценку по которой хотим получить (как это сделано на изображении ниже с деталями по всему Иракскому Курдистану).

На нем видно, что за этот период действовало 190 факелов, а всего было сожжено более 19,5 миллиардов кубометров газа.

При этом важно заметить, что из-за особенности сбора данных в SkyTruth, две или даже три точки могут соответствовать одним и тем же локациям. Реальное число источников наверняка меньше 190, однако цифра в 19,5 миллиардов кубометров сожженного газа представляется адекватной, поскольку SkyTruth обнаруживает одно и то же количество выделяемого тепла вне зависимости от места выбросов.

Объемы сжигания в Иракском Курдистане за 2012-2019 гг по данным SkyTruth

Последние полные данные SkyTruth за год относятся к 2019 году, однако в Иракском Курдистане отмечаются все новые пункты сжигания, о чем говорится в этом треде в Твиттере:

Oil exploration is increasing in Iraqi #Kurdistan over the last few years, with growing concerns over its environment and health impacts. Here's a 2016 build facility flaring oil from the UAE-based TAQA oil company, at the Atrush oil block eat of Dohuk https://t.co/FOtQuy8uVy pic.twitter.com/BLXb3JZewf

— Wim Zwijnenburg (@wammezz) January 17, 2021

Но как же сжигание и сопутствующие ему загрязнения влияют на Иракский Курдистан?

Мы можем ответить на этот вопрос, сопоставив снимки VIIRS с данными Sentinel-5p об NO2, который выделяется в районе объектов, выявленных нами с помощью SkyTruth и различных картографических сервисов.

Визуализация распространения NO2 над некоторыми районами на севере Ирака. Данные и исходный код доступны в Google Earth Engine. Исходный код также доступен на GitHub. Визуализация Олли Баллингера

На видео выше видны облака диоксида азота (NO2), которые извергает ряд ярких факилов между Эрбилем и Киркуком. Мы можем наблюдать, как меняются пострадавшие районы с изменением направления ветра в октябре 2020 года.

Значительные концентрации NO2, по-видимому, дрейфуют между Мосулом, Эрбилем и Киркуком.

Вне зависимости от направления ветра, облака NO2, по-видимому, всегда возникают в районе нефтеперерабатывающего завода Хурмала к югу от Эрбиля. Команда Bellingcat обратилась к операторам нефтеперерабатывающего завода по электронной почте, чтобы спросить об этой проблеме, но не получила ответа до публикации.

Облако NO2 над нефтеперерабатывающим заводом Хурмала на спутниковом снимке Sentinel-5p и на снимке высокого разрешения Zoom.Earth

Беглый осмотр местности в районе Киркука по данным Skytruth и Wikimapia показывает, что вокруг города с населением в 800 000 человек находится по крайней мере 15 пунктов сжигания.

Один из таких пунктов, по-видимому, находится совсем рядом с жилым районом на северо-востоке Киркука. Его можно геолоцировать здесь по этому видео, опубликованному в социальных сетях курдско-голландской активисткой, которая посетила это место в конце декабря 2020 года.

Look at these children of #kirkuk they have made a playground out of broken oil pipelines and show off their athletic skills. Please give fascinating Kirkuk dating back to 5000 years ago a future. Let’s build libraries, playgrounds, museums, galleries and schools.. pic.twitter.com/sJVbpabmjm

— Dashni Morad (@Dashni_Morad) December 14, 2020

Дети играют у газовой трубы, ноябрь 2020 г. Фото: Дашни Морад Карта Zoom.Earth.

Другие средства спутникового мониторинга, которые помогают найти пункты сжигания — система информации о пожарах NASA Fire Information for Resource Management System (FIRMS). Это платформа, которая использует VIIRS и спутниковые датчики MODIS /Aqua/ Terra, чтобы отмечать источники тепла (в том числе от факелов).

Красными квадратами на снимке ниже отмечены возможные пожары или факелы, замеченные FIRMS в промышленном районе Каше на северо-западе Дохука.

Тепловые отметки, зафиксированные датчиком VIIRS NASA в промышленном районе Каше, октябрь 2020 года

Мы можем более подробно проанализировать этот район с помощью платформы Sentinel Hub от Sinergise, которая использует снимки со спутников Sentinlel Европейского космического агентства.

Чтобы обнаружить пожары, нужно использовать настройку False Color (urban). Эта настройка использует диапазон, близкий к инфракрасному, который фиксирует источники тепла.

На приведенном ниже снимке Sentinel-2 от 17 марта 2021 года видны, судя по всему, факелы примено там же, что и в данных FIRMS.

Промышленный район Каше в диапазоне False Colour Sentinel-2 и на снимках высокого разрешения MAXAR, где видны факелы

Мы решили использовать этот снимок, который был снят в день, когда этот район был частично затянут облаками, поскольку на снимке, сделанном в ясный день, появились похожие цветные объекты, которые оказались крышами. Однако близкие к инфракрасным тепловые отметки видны даже через редкие облака, тогда как цвет крыш скрыт.

Фотографии, наложенные поверх снимка Sentinel Hub, взяты с Zoom.Earth 14 августа 2018 года. Это явно показывает, что сжигание происходит в этой местности уже много лет.

Разумеется, сжигание — не единственный источник загрязнений в Ираке и Иракском Курдистане.

Атаки «Исламского государства» на нефтяную инфраструктуру приводили к возгоранию нефтяных скважин.

The bombed oil wells east of Kirkuk are still burning today, as black smokes clouds the skies, moving over Kirkuk city.

Satellite imagery by @planetlabs and @ESA_EO via @sentinel_hub. https://t.co/UH4l1oyGWf pic.twitter.com/3ITHIumOLO

— Wim Zwijnenburg (@wammezz) December 12, 2020

Кроме того, вокруг небольших нефтеперерабатывающих установок в промышленных зонах фиксировались разливы нефти, создавая местные очаги загрязнения.

Отходы нефти текут от места сброса к югу от Эрбиля, 28 ноября 2018 г. Фото: Вим Зуийненбург

Постоянные утечки нефти могут негативно влиять на качество грунтовых вод, которые используются для нужд населения и в сельском хозяйстве. Возможны также негативные последствия для скота и дикой природы, как и для окружающей среды и видового разнообразия в целом.

Спутниковые снимки позволяют выявлять признаки подобных утечек.

При этом стоит искать некоторые важные детали. Одна из них — характерные цистерны для хранения, которые видны (красного цвета) на снимке ниже на объекте, который был закрыт в 2018 году.

На снимке Zoom.Earth от 2018 года виден разлив нефти в промышленном районе Каше

Разлив нефти виден даже на снимке выше, к которому приложен кадр из видео, снятого там же.

Однако важно помнить, что не на всех снимках видны такие детали, а также что не все цистерны, которые видны на снимках, используются для хранения нефти. Поэтому важно искать подтверждение информации в других источниках.

Возьмем другой спутниковый снимок, сделанный в промышленном районе Каше возле Дохука, взятый с Zoom Earth в 2018 году.

Разливы отходов нефти с небольших нефтеперерабатывающих установок в промышленном районе Каше видны на спутниковом снимке Zoom.Earth/MAXAR в высоком разрешении от августа 2018 г

На этом снимке, похоже, также виден разлив нефти.

На спутниковом снимке ниже, который снят на расстоянии примерно 900 метров, видна еще одна нефтеперерабатывающая установка в том же районе. Разливы нефти видны в отмеченной зоне у красных цистерн.

Разливы нефти видны на снимках Zoom.Earth на объекте в промышленном районе Каше в августе 2018 года

Однако поскольку оба этих спутниковых снимка сняты почти три года назад, нам придется найти более недавнюю информацию, чтобы заявить или продемонстрировать, что в этом районе по-прежнему наблюдается загрязнение.

К счастью, в марте этого года в Google Maps был загружен снимок той же установки с беспилотника, на котором лучше видна установка со снимка выше и уже упомянутые цистерны.

Также видно, как нефть течет сквозь стену и стекает в ручей, который течет рядом с грунтовой дорогой.

Разлитая нефть течет от нефтеперерабатывающей установки через стену. Снимок via Google Maps

На других спутниковых снимках района Каше заметен, судя по всему, открытый резервуар для отходов к югу от нефтеперарабатывающих установок.

На снимке Planet Labs видно, что резервуар был выкопан в апреле 2020 года.

На снимках Planet Labs видно строительство резервуара отходов нефтепереработки

Чтобы проанализировать, что именно происходит на этом объекте, мы заказали снимок Airbus Pleiades с разрешением 0,5 метра через браузер Sentinel Hub за небольшую сумму в 6 евро (7 долларов).

На снимке Airbus в высоком разрешении виден резервуар для отзодов нефтепереработки

Судя по всему, эту яму выкопали, чтобы собирать отработанные воды и побочные продукты производства битума/асфальта с нефтеперерабатывающих объектов в этом районе.

Это гораздо лучше, чем просто сбрасывать отходы или позволять им собираться в ручьи, однако открытые резервуары все равно могут представлять экологические риски в зависимости от конструкции. Проливные дожди могут привести к их переполнению.

Чтобы еще раз проверить наши выводы, мы связались с местными журналистами и предложили им дополнить наше исследование репортажами с места событий в этом районе.

В середине марта 2021 года они посетили отмеченные нами места и поделились снимками разливов с нефтеперабатывающих установок.

Нефтяные отходы текут со стороны скопления нефтеперерабатывающих объектов. Снимок на врезке от марта 2021 года, спутниковый снимок взят с Zoom.Earth/MAXAR от августа 2018 года

На других снимках, снятых на местности, видна работа станций сжигания и сброс нефтяных отходов к северу и востоку от промышленного района Каше.

Разлив отходов нефти и работа факела на фото, снятых на северо-востоке района Каше. Снимки сделаны в марте 20201 г, спутниковый снимок Zoom.Earth/MAXAR от августа 2018 года

Подводя итог, воспользовавшись различными инструментами мониторинга воздуха и наблюдения за землей, мы обнаружили пункты сжигания газа и показали их влияние на загрязнение воздуха в Иракском Курдистане.

Инструменты исследования открытых источников также позволили нам показать разливы нефти на объектах нефтепереработки в промышленном районе недалеко от Дохука. Теми же методами можно воспользоваться для анализа других опасных районов в Ираке и за его пределами. Проведенный нами анализ также подтверждает работу и сообщения местных исследователей и ученых, которые давно предупреждают о пагубном воздействии загрязнения от нефтяных объектов в Иракском Курдистане.

Пример 2: Басра

Басра — второй по численности населения город Ирака, где живут более четырех миллионов человек. В 2018 году президент Ирака назвал Басру «экономической столицей», в основном из-за огромного количества нефти, которая добывается на окружающих Басру месторождениях.

Исследования показали, что опасные концентрации основных загрязнителей воздуха часто отмечаются в Басре. Местные жители высказывали свои опасения о воздействии сжигания на окружающую среду.

Ночной снимок Басры и окрестных нефтяных полей, снятый с Международной космической станци (источник: Earth Science and Remote Sensing Unit, NASA Johnson Space Center)

На ночном снимке выше видны ряды факелов к востоку от Басры. По ним видны нефтяные поля, где происходит сжигание. Нефтяное месторождение Румайла обладает крупнейшими запасами углеводородов в Ираке. Это третье по величине месторождение во всем мире. По оценкам, на него приходится около 40% всей иракской нефтедобычи.

Многие международные компании, которые работают на этих месторождениях, публично обещали сократить сжигание, однако масштабы сжигания газа вокруг Басры остаются значительными.

Согласно SkyTruth, в 2018 году объем газа, сожженного в радиусе 70 километров от Басры, превысил объем сжигания Саудовской Аравии, Китая, Канады и Индии вместе взятых. Объемы сжигания в Ираке выросли в 2019 году и оставались практически неизменными в первой половине 2020 года.

В 2009 году компания Shell дала оценку, что газ, сжигаемый в Ираке, мог бы давать 3500 мегаватт электроэнергии в день — около 70% дневной выработки электричества в стране. Данные, собранные спутником DMSP (предшественником VIIRS), показывают, что ночные источники света на нефтяных полях резко усилились в 2009 году, что, вероятно, говорит о росте сжигания. Согласно более актуальным данным SkyTruth, тепловые отметки этих нефтяных полей оставались неизменными с 2018 года.

Ряд таких факелов есть также к западу от Басры, откуда обычно дуют ветры. На снимках Sentinel-5p видно, как ветер несет диоксид азота с этих факелов на восток, окутывая Басру облаком загрязнений.

Визуализация распространения NO2 в районе Басры на юге Ирака. Данные и исходный код доступны в Google Earth Engine. Исходный код также доступен на GitHub. Визуализация Олли Баллингера

Как видно на снимке выше, большая часть факельных выбросов на этом месторождении исходят от скопления факелов на севере Румайлы.

Изменения направления ветра создают длинные потоки NO2, однако видно, что выбросы возникают именно на севере Румайлы. На инфографике ниже видны некоторые вероятные источники.

Слева: визуализация распространения NO2 с четырех станций дегазации на севере Румайлы. Данные и исходный код доступны в Google Earth Engine. Справа: кадр с предыдущей визуализации. Визуализация Олли Баллингера

Комплекс на севере Румайлы состоит из четырех станций дегазации, которыми управляет Rumaila Operating Organization (ROO) — совместное предприятие, возглавляемое British Petroleum. В комплексе есть также завод по сжижению природного газа (СПГ), оператором которого является Basrah Gas Company (BGC). Станции дегазации имеются по всему месторождению Румайла и на других месторождениях, например Западная Курна.

Однако на севере Румайлы четыре станции дегазации и завод СПГ находятся близко друг от друга. Хотя направления ветра часто меняются, преобладающие ветры постоянно сносят загрязнения на восток в направлении Басры. На снимках Sentinel-5p часто видны облака NO2, которые тянутся на сотни километров и зачастую покрывают сам город. Команда Bellingcat обратилась по электронной почте к ROO и BGC, чтобы задать им вопросы о сжигании газа на этих объектах, однако не получила ответа до публикации материала.

Чтобы понять, как эти красочные снимки Sentinel-5p выглядят с земли, посмотрите на снимки ниже, которые снял местный фотожурналист AFP Хуссейн Фалех Рахим.

15 June, 2020
Pictures of the Road Basra – Baghdad shows environmental pollution from the extraction of oil from the Rumaila oil field in Basra province in southern Iraq. pic.twitter.com/xGAXBrIeNp

— Hussein Faleh Raheem (@Hussein_Afp) June 19, 2020

На этих снимках, опубликованных 15 июня 2020 года, видны густые облака черного дыма, нависающие над шоссе Басра-Багдад. Мы геолоцировали первый снимок (верхний левый в твите) на участке шоссе, ведущем на запад, возле месторождения Румайла. Для этого мы воспользовались двумя сотовыми вышками (выделены красным и зеленым ниже) справа и строением у дороги (выделено синим).

Скришот с Zoom.Earth с отличительными деталями шоссе Басра-Багдад

На следующем снимке Sentinel-5P от 15 июня видно огромное облако диоксида азота, которое тянется на юг над шоссе от месторождения Румайла.

Скриншот визуализации в Google Earth Engine, где с нефтяного месторождения Румайла распространяется облако NO2

Другое фото среди опубликованных Фалехом Рахимом, по-видимому, более точно указывает на то, что один из источников этого облака — дегазационная станция №2 на севере Румайлы (геолоцированная здесь, видна на горизонте справа в центре на снимке ниже, место съемки которого можно геолоцировать здесь).

Скриншот твита, опубликованного журналистом Хуссейном Фалехом Рахимом, где видно облако дыма над шоссе Басра-Багдад

С помощью тех же объектов, что и ранее (сотовые вышки закрыты грузовиком, однако видна верхушка одной из них), можно геолоцировать ряд факелов на горизонте, от которых в том числе исходит облако загрязнений. По-видимому, это не единственный источник облака, однако на визуализации Sentinel-2 видны те же факелы на дегазационной станции №2, испускающие густые облака черного дыма над шоссе в июне 2020 года.

Облако дыма, поднимающееся над дегазационной станцией №2. Данные и исходный код доступны в Google Earth Engine. Визуализация Олли Баллингера

Как указано выше, комплекс на севере Румайлы состоит из четырех дегазационных станций и завода по сжижению природного газа. Все они находится в непосредственной близости друг от друга и производят выбросы NO2. Это наверняка поясняет, почему облака NO2, которые появляются на севере Румайлы, растягиваются на сотни километров и часто покрывают сам город Басра.

Местные нефтяные компании неоднократно заявляли о своей приверженности защите окружающей среды, однако такие загрязняющие практики наверняка оказывают пагубное воздействие на здоровье населения и экологию. Недавнее эпидемиологическое исследование показало, что с 2005 года заболеваемость раком в Басре выросла на 30%. Похожее исследование в Техасе (где BP также осуществляет интенсивное сжигание газа) установило, что у женщин, живущих поблизости от газовых факелов, на 50% выше вероятность преждевременных родов.
По всей вероятности, на рост заболеваемости раком в Басре оказывают влияние многие другие факторы, однако такие цифры явно вызывают опасения и свидетельствуют о необходимости дальнейшего исследования роли загрязнения воздуха.

Однако, как и в Иракском Курдистане, это только один фактор из наносящих урон окружающей среде в Басре и окрестностях.

В материале Bellingcat о загрязнении в Шатт аль-Арабе в районе Басры мы задокументировали несколько разливов нефти в регионе.

В докладе Экологической программы ООН 2019 года о состоянии иракской нефтяной промышленности отмечается, что старые и плохо обслуживаемые нефтепроводы по всей стране приводят к разливам нефти, которые значительно влияют на качество жизни и здоровье иракцев, как и на экосистемы страны.
Такие разливы хорошо видны в окрестностях Басры.

Беглое изучение спутниковых снимков в высоком разрешении от 2018 и 2019 гг, доступных через Zoom.Earth, позволяет обнаружить множество открытых резервуаров и разливов из трубопроводов на различных нефтяных полях к западу от города.

Открытые нефтехранилища в районе Басры на Zoom.Earth. Слева сверху, Справа сверху, Слева внизу, Справа внизу.

Эти снимки полезны и дают хорошую отправную точку для исследования, однако средства машинного обучения могут помочь автоматизировать выявление более недавних возможных разливов нефти, а также случаи вероятного загрязнения почвы на тысячах квадратных километров. С помощью радара и оптических снимков (Sentinel-1 и 2) от августа 2020 года можно научить алгоритм Random Forest идентифицировать разливы нефти. Если «скормить» алгоритму снимки районов, где известно о загрязнениии нефтью (например, показанных выше), то он сможет обучиться и выявлять уникальные спектральные и текстурные свойства нефти.

Ниже модель обнаружила, по-видимому, загрязненный участок земли на нефтяном месторождении Западная Курна в районе станции дегазации №8, оператором которой является ExxonMobil. На звонки Bellingcat в региональную пресс-службу ExxonMobil с вопросами об обнаруженном участке никто не ответил.

Сравнение снимка месторождения Западная Курна в Sentinel-2 и выдачи алгоритма Random Forest, обученного находить спектральный и текстурный профиль нефти

Оранжевые пиксели отмечают землю, которая наверняка является загрязненной. Сюда входят сточные воды в открытых резервуарах, открытые хранилища нефти и покрытая сажей земля возле факелов.

На Северной Румайле, по-видимому, наблюдается похожее разнообразие объектов загрязнения.

Сравнение снимка месторождения Северная Румайла в Sentinel-2 и выдачи алгоритма Random Forest, обученного находить спектральный и текстурный профиль нефти

Применение алгоритма ко всем трем крупным нефтяным месторождениям в этой местности (Румайла, Западная Курна, Зубайр) позволяет выявить около 270 уникальных случаев потенциального загрязнения нефтью.

Скриншот интерактивной карты потенциальных разливов нефти или загрязнений в районе Басры. Исходный код для карты доступен здесь.

При этом важно отметить, что эти 270 точек не являются подтвержденными местами нефтяного загрязнения.

Скорее это области со спектральным и текстурным профилем, похожим на те загрязненные участки, на которых обучалась модель. Опять же, многие из них могут быть резервуарами для сточных вод или песком, почерневшим от сажи, а другие — ложными срабатываниями, например дорогами или прудами с темной водой.

Чтобы проверить, действительно ли в месте, установленном моделью, имеется загрязнение, можно свериться с базовой картой Sentinel-2 и провести дальнейшее исследование.

Несколько точек сосредоточены вокруг нефтепровода нефтяного терминала Басры, который идет от комплекса Северная Румайла до южного портового города Аль-Фав. Утечки из этого трубопровода — давня проблема. Несколько разливов нефти недавно были отмечены на земли недалеко от конечной точки трубопровода (см. этот краткий тред).

Ongoing spills from leaky pipelines keep contaminating land south of Basra, close to the Shatt al-Arab and Persian Gulf, as reported here via @hussam_sobhi. Seems there have been leaks for months near Al Faw, with reports of illegal tapping of crude from pipelines late 2020 https://t.co/3cf4kjm0TS pic.twitter.com/8sZiw7Qk1e

— Wim Zwijnenburg (@wammezz) January 13, 2021

Хотя алгоритм был обучен на районе более чем в 100 километрах от Аль-Фава, он явно выявил утечки из трубопровода.

Скриншот интерактивной карты потенциальных разливов нефти или точек загрязнения в районе Басры. Исходный код для карты доступен здесь.

Этот инструмент даже позволяет нам оценить площадь загрязнения в квадратных метрах: разливы у трубопровода Аль-Фав покрывают около 29 000 квадратных метров — примерно три футбольных поля. Утечки в пустыне могут показаться безвредными, однако в 2004 года всего в сотнях метров от трубопровода загорелась нефть. Облако дыма от пожара было видно невооруженным глазом с Международной космической станции.

Ниже алгоритм идентифицировал еще одно скопление потенциально загрязненных зон в районе нефтеперерабатывающего завода Шуайба и нефтепровода нефтяного терминала Басры.

Скриншот интерактивной карты потенциальных разливов нефти или точек загрязнения в районе Басры. Исходный код для карты доступен здесь.

Многие точки находятся в районе инфраструктуры сточных вод нефтеперабатывающего завода Шуайба. В исследовании 2016 года проводился мониторинг качества воды в шести точках в районе хранилищ сточных вод нефтеперерабатывающего завода. В течение периода более шести месяцев были проанализированы сотни образцов. Очень высокий уровень загрязнения воды был обнаружен не только в непосредственной близости от НПЗ, но и в нескольких километрах ниже по течению Шатт Аль-Басра, куда НПЗ сбрасывает сточные воды. Операторы НПЗ Шуайба и нефтепровода не ответили на просьбы о комментарии по электронной почте до публикации.

И вновь необходимо уточнить, что не все точки, предсказанные моделью, представляют собой загрязнения. Среди характерных ошибок алгоритма — эти болота в районе Аз-Зубейра, которые не являются гигантскими разливами нефти или открытыми резервуарами сточных вод.

Если избавиться от ложных срабатываний, то множество точек оказывается сконцентрировано вокруг объектов нефтепереработки и нефтяной инфраструктуры, в особенности на нефтяных месторождениях Румайла и Западная Курна. Даже несмотря на то, что многие из этих нефтяных объектов находятся в пустынях и болотах за пределами Басры, открытые резервуары и разливы все равно могут негативно влиять на окружающую среду.

Расширение нефтяной инфраструктуры в Румайле и болотах Западной Курны может представлять серьезную угрозу для хрупкого видового разнообразия Ирака, как отмечает Birdlife International. Сотни перелетных птиц недавно сели на озеро нефтяных отходов, которые они приняли за воду. Алгоритм обнаружил 58 вероятных зон загрязнения почвы в болотистой местности в районе Западной Курны.

In the last few days, reports from Iraqi media indicated that thousands of birds got trapped in #oil lakes in Rmeilan, in southern #Iraq close to Basra. A good candidate for the location in img below

Source: https://t.co/LEmEPxd0QF

Possible location🌐: https://t.co/L9tUtInHS2 pic.twitter.com/PCnEqcD5JE

— Wim Zwijnenburg (@wammezz) September 29, 2020

Left unchecked, open-air waste pits and spillages will most likely continue to create local hotspots of oil waste that can impact wildlife and leave toxic scars in Iraq’s southern desert landscapes.

Again, open-source documentation through sensors and optic, public available imagery supports documenting the massive air, water and soil pollution problems in a systematic way that helps building a strong risk profile for nearby communities.

This  should support accountability of the oil sector and government in dealing with these structural pollution problems.

Источник: Беллингкэт



Смотреть комментарииКомментариев нет


Добавить комментарий

Имя обязательно

Нажимая на кнопку "Отправить", я соглашаюсь c политикой обработки персональных данных. Комментарий c активными интернет-ссылками (http / www) автоматически помечается как spam

Политика конфиденциальности - GDPR

Карта сайта →

По вопросам информационного сотрудничества, размещения рекламы и публикации объявлений пишите на адрес: [email protected]

Поддержать проект:
Яндекс.Деньги - 410011013132383
WebMoney – P761907515662, R402690739280, Z399334682366, E296477880853, X100503068090

18+ © 2002-2021 РЫБИНСКonLine: Все, что Вы хотели знать...

Яндекс.Метрика