Satellite-Based Tracking of Oil Pollution in the Arabian Gulf and the Sea of Oman

Abstract

. Two oil spill events were investigated using multisensor satellite images in the Al Khafji and Al Fujairah regions. Oil slicks were characterized with Red-Green-Blue (RGB) and floating algae index (FAI) images. Oil slicks near Al Khafji were detected on April 19, 2014 by Landsat 8 and covered around 29.04 km2. Sequential VIIRS and MODIS/Aqua images collected on the same day observed the same slicks, which indicated different appearances in the RGB images. Another event was recorded near Al Fujairah on May 11, 2014 by both Landsat 8 and Aqua. The total area coverage of oil slicks was 114.6 km2. The estimated slick trajectories from GNOME driven by ocean circulation data from the Regional Ocean Model System (ROMS) and meteorological data were assessed with the movement patterns of satellite-detected oil slicks. The average absolute percentage error of velocity of slick movement between satellite observation and GNOME simulation was 33% for both events. The directions of slick movement showed an agreement between satellite observation and model simulation in 5 out of 7 trajectories' cases. This implies that the integration of multisensor satellite measurements and spill trajectory modeling is very helpful to forecast and predict the fate and transport of oil spills.Résumé. Deux déversements d'hydrocarbures ont été étudiés en utilisant des images satellitaires multicapteurs dans les régions d'Al Khafji et d'Al Fujairah. Les nappes de pétrole ont été caractérisées avec des images rouge-vert-bleu (RVB) « red-green-blue (RGB) » et avec l'indice d'algues flottantes « floating algae index » (FAI). Les nappes de pétrole près d'Al Khafji ont été détectées le 19 avril 2014 par Landsat 8 et elles couvraient environ 29,04 km2. Les images séquentielles VIIRS et MODIS/Aqua acquises le même jour ont observé les mêmes nappes, indiquées par différents aspects dans les images RVB. Un autre évènement a été détecté près d'Al Fujairah le 11 mai 2014 à la fois par Landsat 8 et Aqua. La superficie totale de ces nappes était de 114,6 km2. Les trajectoires des déversements d'hydrocarbure estimées à partir de GNOME, en utilisant les données de la circulation océanique du Regional Ocean Model System (ROMS) et les données météorologiques, ont été évaluées en utilisant les déplacements des nappes de pétrole détectées par satellite. Le pourcentage d'erreur absolue moyenne de la vitesse de mouvement de la nappe entre l'observation par satellite et la simulation de GNOME était de 33% pour les 2 évènements. Les directions de mouvements des nappes ont montré un accord entre l'observation par satellite et la simulation du modèle dans 5 des 7 cas de trajectoires. Ceci implique que l'intégration de mesures satellitaires multicapteurs et la modélisation des trajectoires des déversements sont très utiles pour prévoir et prédire le devenir et le transport des déversements de pétrole.