O petróleo invisível
Como a ciência investiga a presença de petróleo onde os olhos não conseguem enxergar
Por Marina Reback Garcia
Quando pensamos em derramamentos de petróleo, talvez a primeira imagem que venha à mente seja a de uma praia toda escurecida, coberta de óleo, com uma ave marinha presa naquela gosma escura.
Mas eu convido você a olhar para o petróleo derramado de outra maneira: por meio de lentes potentes, capazes de revelar moléculas presentes nos sedimentos. Ali, encontraremos pistas para desvendar o mistério do petróleo invisível.
O petróleo está presente em muitos aspectos da nossa vida. Ele é usado na produção de combustíveis e lubrificantes, essenciais para o transporte de pessoas e mercadorias em todo o planeta. Seus impactos ambientais não se limitam à extração: pequenos lançamentos diários também podem se acumular ao longo do tempo. Essa poluição crônica costuma chamar menos atenção do que um grande derramamento, mas quando somada pode significar um volume muito grande, que vai parar no fundo de lagos, estuários e mares.
Os sedimentos se acumulam em camadas e, à sua maneira, permitem uma viagem no tempo. Um testemunho de sedimento é uma amostra obtida com um tubo que perfura o fundo de lagos ou estuários. Ao observar suas camadas, os pesquisadores encontram pistas sobre diferentes períodos no passado: composição química, tipo de sedimento e outras características podem indicar condições que existiram, em algum momento, naquele ambiente e em seu entorno. Como o sedimento não é um registro perfeito, já que organismos, correntes e outros processos naturais podem misturar as camadas depois de serem depositadas, essa analogia precisa ser usada com certo cuidado. Por isso, as camadas de sedimento precisam ser datadas e interpretadas junto com outras evidências, para revelar as tendências históricas das últimas dezenas, centenas ou milhares de anos. Se tudo estiver dentro do esperado, quanto mais profunda for a camada de sedimento, mais antiga ela será.
Entre as pistas que podemos achar nos sedimentos estão os biomarcadores de petróleo, que são moléculas orgânicas relacionadas aos organismos que viveram há milhões de anos. Podemos lembrar que o prefixo ‘bio’ quer dizer ‘vida’ e faz referência à sua origem biológica. Durante a formação do petróleo ocorrem transformações profundas na matéria orgânica, mas alguns dos “esqueletos” de carbono que pertenceram às células dos microrganismos que viveram na época da formação da rocha sedimentar ficam preservados. Esses esqueletos são bem resistentes. Por isso, mesmo depois que o petróleo se degrada e deixa de ser visível no ambiente, os biomarcadores vão continuar presentes e ajudar a contar a história do que aconteceu naquele local.
Os biomarcadores de petróleo são bem conhecidos pelos geólogos e geoquímicos de petróleo, porque ajudam a contar como se formou o sistema petrolífero que deu origem aos depósitos explorados. Nas ciências ambientais, eles são úteis para investigar a possível origem do óleo derramado em acidentes — uma técnica conhecida como fingerprinting, ou impressão digital do óleo. Existem muitos grupos ou tipos de biomarcadores de petróleo, e os organismos atuais produzem moléculas semelhantes às produzidas por organismos que viveram há bilhões de anos, desde que a vida apareceu na Terra. A diferença entre as moléculas biológicas originais e aquelas encontradas no petróleo é a lenta e gradual transformação da matéria orgânica nos sedimentos. Esse processo ocorre em diferentes etapas, incluindo a fase inicial, chamada diagênese e, em temperaturas mais elevadas, a catagênese, quando acontece a formação do petróleo. Se as condições forem favoráveis, haverá geração desse recurso tão importante, e as moléculas biológicas originais irão adquirir as características exclusivas da maturação térmica.
Por isso, quando encontramos biomarcadores de petróleo em regiões onde não há ocorrência conhecida de matéria orgânica madura (modificada pela temperatura e pela pressão da Terra ao longo de milhões de anos), temos pistas de que ocorreu uma contaminação por petróleo, mesmo que ela não seja visível. Além de óleo bruto, essa contaminação também pode ser relacionada a combustíveis pesados, como o utilizado em navios (óleo bunker) e alguns derivados. Os biomarcadores mais conhecidos apresentam moléculas relativamente grandes, com mais de 20 carbonos, abundantes nas frações pesadas do petróleo e em derivados como óleos combustíveis, graxas e lubrificantes.
O Complexo Estuarino de Paranaguá (CEP), no Estado do Paraná, é um lugar interessante para investigar essa questão porque recebe grande quantidade de matéria orgânica natural recente, vinda dos manguezais e dos rios que drenam a Mata Atlântica. Possui aportes humanos que ainda podem ser considerados pouco intensos, dentro da área da Grande Reserva Mata Atlântica. Essa rica matéria orgânica também pode carregar diversos tipos de hidrocarbonetos de origem natural. Ao mesmo tempo, atividades humanas podem acrescentar compostos derivados do petróleo. Como os sinais de hidrocarbonetos naturais e os associados à ação humana podem se sobrepor, a identificação dessa contaminação crônica, com menor intensidade, pode ficar mais difícil em áreas com alto aporte de matéria orgânica. É nesse cenário que os biomarcadores podem ajudar: analisados em conjunto com outras evidências, eles permitem investigar a origem dos hidrocarbonetos e apoiar estratégias de monitoramento.
O Complexo Estuarino de Paranaguá é a principal área de mar abrigado do Estado do Paraná, que possui um litoral pequeno, com cerca de 100 km de extensão linear: é o segundo menor do país, maior apenas que o do Piauí (66 km). Desse total, cerca de 50 km são de praias oceânicas. Mas as feições recortadas desse Complexo, e, em menor extensão, da Baía de Guaratuba, fazem com que a região seja uma das maiores e mais ricas áreas ecológicas e estuarinas do Atlântico Sul, com mais de 1.400 km de margens costeiras totais, se forem computadas as franjas de manguezais, rios estuarinos e ilhas internas.
No CEP, há um contraste entre dois setores. Um deles tem o entorno ocupado por portos, terminais de combustível, indústrias e áreas urbanizadas. O outro setor é mais influenciado pela pesca artesanal, agropecuária, turismo e conservação ambiental. Na primeira área, os estudos realizados até agora observaram níveis mais elevados de hidrocarbonetos, e o porto e os centros urbanos foram apontados como as principais fontes potenciais de poluição por petróleo. Como não há na área nenhum aporte natural de matéria orgânica termicamente madura (que passou pelo processo de catagênese), os biomarcadores de petróleo encontrados no sedimento podem ser atribuídos à contaminação por atividades humanas.
Durante o meu doutorado, estudei as áreas de manguezal do CEP, e foi possível utilizar os biomarcadores de petróleo para rastrear a poluição crônica nos sedimentos. A pesquisa demonstrou que áreas próximas a atividades portuárias apresentam concentrações de biomarcadores de petróleo até seis vezes maiores do que regiões preservadas, enquanto as áreas mais preservadas apresentaram um perfil de compostos com uma assinatura biogênica “fresca” (derivada da vegetação local e microrganismos, que não sofreram os efeitos dos processos de temperatura e pressão que formaram o petróleo) (Garcia et al., 2019). Portanto, para essa área, os biomarcadores de petróleo se mostraram um indicador útil para distinguir a contribuição orgânica natural do ecossistema daquela introduzida por contaminação das atividades humanas, incluindo a atividade portuária.
Agora que enxergamos os sedimentos pelas lentes potentes da química ambiental, podemos entender que o petróleo nem sempre desaparece quando deixa de ser visível. Seus vestígios ficam nos sedimentos, registrados na forma de moléculas resistentes que ajudam os pesquisadores a investigar a história da contaminação. Assim, no Complexo Estuarino de Paranaguá, os biomarcadores de petróleo contribuem para compreender a influência das atividades portuárias, industriais e urbanas sobre o ambiente.
Mas ainda há muito a descobrir. A proposta atual da pesquisa em andamento, no pós-doutorado, é ampliar a aplicação desses compostos em uma área de amostragem maior nos sedimentos de fundo do CEP e também em testemunhos sedimentares que poderão combinar os biomarcadores com a datação das camadas sedimentares. A amostragem já foi realizada em um projeto amplo, chamado EQCEP (“Estudo da Qualidade do Complexo Estuarino de Paranaguá”), onde foram analisados diversos outros indicadores químicos. As informações de biomarcadores de petróleo serão integradas com os resultados obtidos para hidrocarbonetos e demais informações complementares tais como as correntes, as chuvas e a dinâmica do estuário. Assim, a expectativa é reconstruir com mais precisão quando, onde e como as diferentes fontes de petróleo chegaram ao ambiente e, principalmente, produzir conhecimento que ajude a orientar o monitoramento, a prevenção da poluição e a conservação desses ecossistemas.
Créditos das imagens: Figuras elaboradas a partir de descrições e orientações da autora, com auxílio de ferramenta de inteligência artificial generativa. As imagens foram produzidas especialmente para este texto.
Referências:
K. E. Peters, Clifford C. Walters, J. Michael Moldowan. The Biomarker Guide, Volume 2 (2ª edição). Cambridge University Press, 2005. 1155 páginas. https://doi.org/10.1017/CBO9781107326040.
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Sobre a autora:
Cresci longe do mar e me apaixonei por seus encantos e mistérios durante as férias de infância. Ao longo dos anos, essa curiosidade virou profissão: sou oceanóloga, mestre em Oceanografia (FURG) e doutora em Sistemas Costeiros e Oceânicos (UFPR). Atualmente, realizo meu pós-doutorado no Laboratório de Química Orgânica Marinha da USP (LabQOM). Antes disso, atuei como analista ambiental na indústria do petróleo, trabalhando com atendimento à legislação ambiental.
Sou autora do livro Hidrocarbonetos nos Manguezais do Complexo Estuarino de Paranaguá, que foi finalista do Prêmio Jabuti Acadêmico 2025. Além da pesquisa, curso licenciatura em química, faço estágio de docência no IFPR e participo de um programa de extensão científica no Clube de Ciências em uma Escola Azul de Pontal do Paraná. Vejo a docência e a divulgação científica como caminhos para aproximar as pessoas do oceano, despertar novas curiosidades e promover a conservação dos ambientes marinhos.
E-mail para contato: marinareback@gmail.com
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