4 september 2020 – In de nieuwsberichten zien we de foto’s van het schip, olie die eruit lekt en mensen die olie opruimen voorbijkomen, maar waar komt die olie allemaal terecht? In de berichten lezen en horen we dat er ongeveer 1000 ton olie, dat is zo’n 20 tankauto’s, gelekt is. Wat betekent dat? Op een afstand van ~9500 kilometer van ons vandaan kunnen we niet snel of eenvoudig zelf gaan kijken. Dat kunnen we wel met behulp van satellieten.
Tijdlijn
De aarde wordt 24 uur per dag door satellieten geobserveerd, vandaag de dag zijn er ongeveer 2600 actieve satellieten die gegevens over de aarde verzamelen. Voor het waarnemen op afstand maken we gebruik van de gegevens die door optische- en radar satellieten wordt opgenomen. Zo ook voor de stranden van de MV Wakashio, kunnen we inzicht in de verandering tussen 25 juli en 22 augustus krijgen. Ook de gevolgen van de lekkage kunnen we zien.
In het tijdvak van 25 juli – 22 augustus kunnen we gebruik maken van de optische beelden van Landsat 8, Sentinel-2 en WorldView-3, radarbeelden zijn beschikbaar van Sentinel-1. In het figuur hiernaast hebben we de gebeurtenissen en beelden in de tijd weergegeven.
Optisch kijken
Laten we eerst eens kijken naar de optische beelden van Landsat-8, Sentinel-2 en WorldView-3. Op 16 juli, een week voor de stranding zien we, hiernaast in de afbeelding van 16 juli, hoe schitterend het gebied eruitziet. Prachtige blauwe zee, koraalriffen en mooie stranden.
Bron: Maxar Open Data Program
Het beeld van Landsat-8, afbeelding genomen op 29 juli, na de stranding laat het gebied en de MV Wakashio keurig zien. Bijzonderheden zijn zo met blote oog niet zichtbaar.
Vervolgens zien we in hiernaast Sentinel-2 beeld van 11 augustus de MV Wakashio. Ook zien we oliesporen in het water, vier dagen na het begin van de lekkage.
Met radar kijken
Nu zijn we geïnteresseerd in de lekkage en de gevolgen daarvan in het gebied. Om dat duidelijk in beeld te brengen, gebruiken we de radarbeelden van Sentinel-1A en 1B in ERDAS IMAGINE®. Deze satellieten maken gebruik van een Synthetic Aperture Radar sensor, die beelden levert onder alle licht- en weersomstandigheden. Synthetic Aperture Radar (SAR) is een vorm van radar die gebruikt wordt om bijvoorbeeld het landschap of scheepsbewegingen in beeld te brengen.
In de afbeelding zie we het Sentinel-1B beeld van 10 augustus in ERDAS IMAGINE®, in het radarbeeld kunnen de MV Wakashio als heldere witte stip duidelijk onderscheiden. De gelekte olie is duidelijk herkenbaar als grote zwarte sporen in het water.
Om de gevolgen van het lekkage duidelijk in beeld te kunnen brengen, nemen we ook het Sentinel-1 beeld van 29 juli erbij. De MV Wakashio is duidelijk zichtbaar, de olielekkage niet, het schip begon immers op 6 augustus met het lekken van olie. Dit is ons normbeeld.
Op 17 augustus wordt het voorste deel van het schip weggesleept, ook dit is weer te herkennen in het gewijzigde radarbeeld. De “stip” in het radarbeeld die de reflectie van de MV Wakashio is, is “kleiner” geworden.
De vier verschillende radarbeelden van Sentinel-1 laten niet alleen zien dat het schip gestrand is maar dat het schip zich na stranding nog verplaatst heeft. Tevens laten de beelden de resultaten van de bergingsoperatie zien. Immers, het voorste deel boeg- en ruimensectie van het schip zijn op 17 augustus weggesleept.
Ook zijn de radarbeelden in staat om de olie sporen in het water zichtbaar te maken, eigenlijk wel zo logisch. Olie is dikker dan water en zorgt daardoor voor een andere reflectie, ten opzichte van het water, van de radarenergie. Dat laat zich zien als donkere delen op het water in het satellietbeeld.
De beelden van 16 en 22 augustus laten twee belangrijke gebeurtenissen rondom de stranden van de MV Wakashio zien. Te weten, respectievelijk, het breken van het schip en het bergen van de boeg- en ruimensectie. De afbeeldingen hieronder laten deze beelden in close-up zien.
Radarbeelden analyseren
Wanneer we naar de optische- en radarbeelden kijken zien we dat er veel gebeurt rondom de MV Wakashio in de periode 25 juli – 22 augustus. Dit kunnen we duidelijker in beeld brengen door de radarbeelden te analyseren.
We gaan nu als eerste Coherent Change Detection (CCD) toepassen met de beelden van 29 juli en 10 augustus. CCD is bijzonder geschikt voor het detecteren van veranderingen die zich op de grond voordoen.
In afbeelding hiernaast zie we het Sentinel-1B beeld van 10 augustus in ERDAS IMAGINE®. In het radarbeeld kunnen de MV Wakashio als heldere witte stip duidelijk onderscheiden. De gelekte olie is duidelijk herkenbaar als grote zwarte sporen in het water.
CCD combineert 2 SAR beelden van dezelfde locatie die op verschillende tijdstippen zijn genomen en gebruikt een algoritme om een nieuw beeld te creëren. Dit beeld benadrukt de verschillende tussen de twee tijdstippen.
Op 15 augustus breekt het schip, voor de stuurhut breekt van de boeg- en ruimensectie af. Beelden van dit zien we terug in het Sentinel-2 beeld van 16 augustus, ook beelden van Mobilisation Nationale Wakashio laten dit zien, zie afbeelding hiernaast.
De afbeelding toont de verschillen tussen de twee tijdstippen, het gaat om de verandering in de terug verstrooiings kenmerken van het radarbeeld. Concreet zien we hier de bevestiging van de oliesporen op de 10 augustus. Tevens zien we de MV Wakashio als een rode vlek, positie op 29 juli, en een groene vlek, positie op 10 augustus, in beeld. Een snelle meting laat zien dat het schip zich verplaatst heeft over een afstand van 500 meter. Om veranderingen makkelijk te onthouden bij het analyseren van radarbeelden “red has fled”, oftewel rood is verdwenen.
Deze breuk is ook duidelijk zichtbaar op het radarbeeld van 16 augustus. Dit beeld gaan we samen met het radarbeeld van 22 augustus (dus na de berging van het grootste afgebroken deel) CCD analyseren.
Duidelijk zichtbaar, maar al stukken minder dan bij de vorige analyse, is de olie. Ook zichtbaar als grote rode vlek, het op dat moment geborgen afgebroken voorste deel van het schip. CCD toont netjes de veranderingen in de omgeving, zowel de rondom het schip als de olie sporen in het water wat we optisch in afbeelding van 22 augustus bevestigd zien.
Waar is de olie gebleven?
Nu willen de olie “uit” het radarbeeld halen om deze duidelijk in beeld te brengen, immers we willen weten hoe groot het rampgebied is, hoe lang de kustlijn is en waar de olie op aanspoelt? In ERDAS IMAGINE® maken daarvoor eerst gebruik van Radar speckle surpression, hiermee “filteren” we ruis uit het radarbeeld. Het principe van radar is dat deze de uitgestraalde energie die weerkaatst wordt van het aardoppervlak weer opvangt om zo een beeld te vormen. In dit beeld vindt zicht ook ruis, energie die niet direct van het object weerkaatst is, maar bijvoorbeeld via een hoek. Deze ruis, speckle, die filteren we eruit om duidelijk onderscheid tussen het water en de olie-op-water te kunnen maken.
Op dit “despeckled” beeld passen we nu de weergave aan naar “Level slice” hiermee kunnen we in het histogram, de energetische verdeling van het radarbeeld, het lichte van het donkere (olie, dichtere materie) scheiden. De terugkaatsing van olie-op-water is namelijk anders dan de terugkaatsing van water alleen in ons radarbeeld. In afbeelding 15, hierboven zien we in het linkerdeel het gefilterde radarbeeld, het rechterdeel toont in het grijs het olie-op-water. Op deze wijze kunnen we de “olie” uit het radarbeeld halen om deze vervolgens over het optische beeld te leggen. Zo zien we heel duidelijk waar de olie zicht bevindt in het gebied.
Daar is de olie!
De afbeelding van 10 augustus, hiernaast, toont heel duidelijk de olie afkomstig van de MV Wakashio in het gebied.
6 dagen later, op 16 augustus, zien we een duidelijke afname van olie op het water. De meeste olie is al uit het schip gelekt en aangespoeld.
Overigens de rode streep rechtsboven in het beeld kunnen we negeren, dit is de rand van het radarbeeld, deze randen worden als donkere lijnen getoond, maar vertegenwoordigen geen reflecties van objecten.
Vervolgens op 22 augustus zien we dat alle olie nog niet aangespoeld is. Wel zien we dat de verspreiding van de olie zich vanaf het begin van het lekken beperkt is gebleven tot hetzelfde gebied.
Samengevat dankzij satelliet opnames kunnen we zien dat in de periode 25 juli tot 22 augustus de MV Wakashio niet stil heeft gelegen en doormidden is gebroken. Het merendeel van olie heeft zich over het gebied verspreid en is aangespoeld. Dit gebied en de bijbehorende kustlijn kunnen we meten.
Resultaat, over een afstand van minimaal zo’n 35 km is olie op de kustlijn terug te vinden. Qua oppervlakte hebben over een gebied van ~80km2 een oppervlakte ter grootte als de stad Groningen. De laatste afbeelding van september geeft dit op hoofdlijnen weer.
Het National Crisis Committe van Mauritius heeft aangegeven dat de ramp, hoewel deze erg lijkt , slecht een klein gebied van Mauritius betreft. Inmiddels is er 1,122 ton vloeibaar afval en 792 ton vast afval uit het gebied verwijderd. Snel reageren, weten waar het afval zich bevond en met man en macht aan de slag heeft er voor gezorgd dat de schade beperkt bleef. We mogen nog van geluk spreken dat het slechts een bulk carrier was die strandde. Een gemiddelde olie tanker vervoerd zo’n 25.000 – 80.000 ton olie, dat is 25 tot 80 keer zo veel als dat de MV Wakashio gelekt heeft.
