Comunidades Vegetales y Geoquímica Superficial ... - Larriestra

Comunidades Vegetales y Geoquímica
Superficial: Herramientas para un
Modelo de Exploración
Hidrocarburífera
Fernando Larriestra, Leonardo Martín de los Reyes , Claudio
Larriestra

Comunidades Vegetales y Geoquímica
Superficial
-Modelo del Sistema
-Metodología de estudio
-Casos de estudio
-Conclusiones

Las macro y microfugas
de gas ascienden por la
columna estratigráfica,
desde la roca reservorio
hasta la superficie a
través de fallas, fracturas
y espacios porales.
Luego, son las bacterias
anaeróbicas las que
continúan oxidando
hidrocarburos, pero
utilizando SO 4
-2
Estos gases ascendentes
crean una columna o
“chimenea” reductora
(zona de alto pH la cual
promueve reacciones
locales de oxido-reducción
y la proliferación de
microorganismos
(bacterias).
Las bacterias aeróbicas
degradan hidrocarburos
en presencia de oxígeno
cerca de la superficie,
oxidándolos para formar
CO 2
y H 2
O . Este proceso
produce un descenso de
la presión de oxigeno .
El aumento de PH
ocasiona la solubilidad
de ciertos elementos y
fundamentalmente la
precipitación de
nutrientes escenciales
para las plantas que
dejan de estar
biodisponibles
Como resultado
pueden aparecer en
la comunidad vegetal
distintos síntomas
como raleos de
cobertura,
distribuciones
anómalas, o signos
de stress nutricional
en determinadas
especies o cambios
en la Diversidad
específica

Oxidación
Hidrocarburos
CH 4
+O 2
= CO 2
+-H 2
O
Formación n Carbonatos
Aerobiosis:
CH 4 +2O 2 + Ca 2+ = CaCO 3 + H 2 O + 2H +
Anaerobiosis:
CH 4 + SO 4 2- + Ca 2+ = CaCO 3 + H 2 S + H 2 O
2CH 2 + SO 4
-2
= HCO 3 - + HS - +H 2 O + CO 2
Formación n de sulfuros de Fe
Fe 2 O 3 + 4H 2 S = FeS 2 + 3H 2 O +2H + + 2e -
Consecuencias:
•Aumento de pH
•Descenso del Eh
•Descenso en la
solubilidad y/o
disponibilidad de
nutrientes
escenciales (SO 4 -2 ,
Fe, Cu, Mn, Zn, NO 3
-
)
•Descenso [O 2 ]
•Aumento [CO 2 ]

Metodología
Análisis de la comunidad vegetal
Trabajo de campo
Trabajo de laboratorio
Geoquímica
Trabajo de campo
Trabajo de laboratorio
Integración n de los resultados

Metodología:
Análisis de comunidad y búsqueda de
Bioindicadores.
Trabajo de campo
Confección de transectas y estaciones de muestreo
Determinación de especies presentes.
Número de individuos por especie.
Recolección de sedimentos para análisis Microbiano.
Medición de pH edáfico.
Trabajo de gabinete
Obtención de índices.
Mapeo de los índices.
Medición y Mapeo de Elementos Traza
Integración Geoestadística
stica de los datos

Metodología

Esquema de trabajo

Análisis de la comunidad vegetal
Índice de Diversidad de Shannon (H)
H:-Σ P i ln P i
Índice de Equitatividad (J)
J: H : - Σ P i ln P i
H max
ln S

Indice de Diversidad de
Shannon (H)
Diversidad Alta
Diversidad Baja

Análisis de la comunidad vegetal
Trabajo de campo
Se realizan transectas t con estaciones equidistante cada 150 m
En cada estación de muestreo se demarcarán
una superficie de 25 m 2 , dentro de la cual se
reconocerán las especies presentes, la
frecuencia de las mismas y grado de cobertura.
Se medirá el PH del suelo y temperatura a
una profundidad de 30 cm

Procesamiento de Bacterias
Rasheed M. A., et al. (2008)
• Rasheed M. A., et al. (2008)
Este método consiste en la suspensiòn de 100 gr de muestra de suelo en
cantidad suficiente de agua destilada estéril para preparar diluciones
decimales (de 10-1 a 10-5).
Una alícuota de cada una de estas diluciones se siembra en superficie en
un medio de cultivo agarizado (Mineral Salts Médium - MSM).
Las placas se incuban durante 10 días a 35ºC+/-2ºC en desecador que se
ha llenado con butano. Pasado el tiempo de incubación se cuentan las
placas y se seleccionan aquellas que tienen recuentos entre 30 y 300 UFC.
Se informa el recuento de bacterias butanotróficas en UFC/g.

Leading case: Patrick Draw Field - Wyoming
Anomalias vegetacionales (sick/stunted sage)
relacionados con microfugas de gas ( Richers et
al.,1986)

Leading case II: Cuenca del Golfo San Jorge

Dato Sísmico: S
Isócrono al tope del
Neocomiano

PH edáfico
Resultado de la Cosimulación Secuencial Gaussiana con el isocrono
(Promedio de 30 realizaciones)

Indice de Diversidad de Shannon (H):
2
1,9
1,8
1,7
1,6
1,5
1,4
1,3
1,2
1,1
1
NW
Indice de Diversidad alisado
1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61
Estaciones de muestreo
SE
Indice de
Diversidad
alisado

Indice Diversidad H
Isócrono al tope
del horizonte
productivo
mostrando
zonas donde se
evidencia las
acción n de las
microfugas en la
vegetación.
(
representa la
magnitud de los
valores del
índice de
Diversidad H) H

Indice de Diversidad de Shannon
Resultado de la Cosimulación Secuencial Gaussiana con el isocrono
(Promedio de 30 realizaciones)

Actividad bacteriana
Baja
Actividad bacteriana
Alta

Junellia
minutifolia
Valores de
cobertura
Los valores
de cobertura
mas altos
aparecen por
fuera de la
estructura.

Senecio
filaginoides &
Senecio
patagonicus
Valores de
cobertura
Los valores
mayores estan
presentes
sobre la
estructura.

Leading case III: Cuenca Cuyana
Correlación
Conteo de Colonias vs. Isócrono
al tope de los Reservorios de
Hidrocarburos
1750
1700
1650
Terciario (ms)
1600
1550
1500
1450
1400
100 1000 10000 100000
Bacterias UFC/g

Leading case III: Cuenca Cuyana
Iintegración de Datos
Línea
Sísmica
– UFC/g – Th (ppm)
bacterias
80100
70100
60100
50100
40100
30100
20100
10100
100
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94 97 100 103
Th

Leading case III: Cuenca Cuyana
Iintegración de Datos
Isócrono
al tope del reservorio – UFC/g – Th (ppm)
B X-2 B es-1
CDT es-1

Imagen NDVI - Bacterias - Th - Isòcrono

Conclusiones
• El análisis de la comunidad vegetal nos brinda una herramienta para
la detección n de anomalìas
as que pueden estar relacionadas a
microfugas de hidrocarburos
• Las bacterias butanotróficas
generan condiciones anòmalas locales
que inciden en el desarrollo de una mayor diversidad especìfica
vegetal.
• Ciertos elementos traza asociados a las microfugas de hidrocarburos
pueden presentar concentraciones anómalas
correlacionables con
reservorios en profundidad
• Los sellos que definen una trampa de hidrocarburos son imperfectos

MUCHAS GRACIAS