Los accidentes que ocurren con cierta frecuencia en la exploración, explotación y transporte del petróleo originan contaminación ambiental. Y esto es así debido a que el petróleo es una mezcla extremadamente compleja y variable de hidrocarburos que no es soluble en agua.

Para tener una idea de la degradación de estos compuestos cuando se vierten al entorno natural en cualquier estadio de la cadena de transporte, almacenamiento, distribución y uso, se debe tener en cuenta su naturaleza física y química. Los hidrocarburos tienen una densidad inferior al agua, por lo que flotan sobre ella, son insolubles en cantidades significativas y tienen una volatilidad relativamente baja. Los hidrocarburos de más bajo peso molecular, como aquellos que componen la gasolina y el diésel, son más volátiles que las fracciones de poliaromáticos condensados y el alquitrán.

Los hidrocarburos tienen una densidad inferior al agua y tienen una volatilidad relativamente baja

La degradación de tales compuestos puede hacerse de una forma rápida mediante incorporación de detergentes,excelentes dispersantes químicos que favorecen la remediación de los ambientes contaminados por petróleo. Si bien esta aproximación es efectiva en primera instancia, pueden causar un impacto ecológico superior al propio derrame, debido a que son productos tóxicos y recalcitrantes a la biodegradación. Por tanto, una mejor alternativa de solución es la remediación natural.

Sin duda, la degradación natural del petróleo resulta más efectiva en términos ambientales, aunque el tiempo requerido para completar el proceso resulte bastante más largo. Los procesos más relevantes que influyen en la degradación de los vertidos de petróleo incluyen la evaporación, la auto-oxidación y la degradación microbiana. Los compuestos de petróleo de bajo peso molecular y de bajo punto de ebullición se volatilizan, dependiendo también de su viscosidad, de sus características y de la temperatura ambiental. Pero también se degradan por auto-oxidación: una reacción de oxidación con el oxígeno del aire catalizada por la luz solar, en la que se producen compuestos de oxidación parcial como aldehídos, cetonas, alcoholes y ácidos carboxílicos. Todos estos compuestos presentan una cierta polaridad, por lo que se disuelven en el agua. El otro proceso considerado, y que es objeto de una gran actividad investigadora en la actualidad, es la degradación microbiana. Este proceso lo realizan numerosos microorganismos que operan tanto en presencia como en ausencia de aire.

La oxidación anaeróbica del petróleo la realizan algunos microorganismos en ausencia de aire. Para ello utilizan el oxígeno como agente de oxidación. Por otra parte, la degradación más común de hidrocarburos la realizan microorganismos que operan en presencia de aire. Microorganismos tales como bacterias, levaduras, hongos y actinomicetos realizan la oxidación de los hidrocarburos componentes del petróleo con el oxígeno del medio y utilizan la energía producida en el propio proceso para realizar sus funciones vitales. Obviamente, esta es una limitación seria para la degradación de petróleo en ambientes donde hay muy poco oxígeno, como ocurre con los pecios hundidos donde sólo se dispone del oxígeno disuelto en el agua.

La degradación más común la realizan microorganismos que operan en presencia de aire

Resulta evidente que el proceso de emulsificación con detergentes es un proceso rápido que acaba con el problema en cuestión de horas, pero puede trasladarlo a otro lugar donde su persistencia y daño para el entorno pueden ser serios. Por el contrario, la degradación natural no resulta lesiva si bien es un proceso muy lento. Las fracciones ligeras se evaporan con relativa facilidad, tanto más cuanto más elevada es la temperatura ambiental. En cambio, las fracciones pesadas requieren tiempos muy largos para que la degradación por microorganismos resulte efectiva. El desarrollo de microorganismos genéticamente modificados, capaces de acelerar la cinética de estos procesos, es una de las direcciones de la investigación en la actualidad.