Naukowcy wykorzystali dane satelitarne do wykrywania i śledzenia mas plastiku unoszących się w oceanie.
Każdego roku z rzek i plaż do oceanu wypływa około 8 milionów ton plastiku. Te tworzywa sztuczne są przenoszone przez prądy oceaniczne i rozkładane przez fale i światło słoneczne na małe mikrodrobiny plastiku. Wiele z tych szczątków gromadzi się w spokojnych centrach wirów oceanicznych w dużych pływających plamach śmieci. Wielka Pacyficzna Plama Śmieci, pomiędzy Kalifornią a Hawajami, jest najbardziej znana, ponieważ przepływa przez nią duży ruch statków.
Naukowcy zazwyczaj szacują ilość plastiku w łachach morskich śmieci, przeciągając sieci za łodziami. Jednak ta metoda pobierania próbek jest geograficznie nieliczna i nie daje naukowcom wyobrażenia o tym, jak bardzo stężenia tworzyw sztucznych zmieniają się w czasie.
Naukowcy z Uniwersytetu Michigan (UM) opracowali niedawno nową metodę mapowania stężenia mikrodrobin plastiku w oceanach na całym świecie. Naukowcy wykorzystali dane z ośmiu mikrosatelitów, które są częścią misji Cyclone Global Navigation Satellite System (CYGNSS). Sygnały radiowe z satelitów GPS odbijają się od powierzchni oceanu, a satelity CYGNSS wykrywają te odbicia. Następnie naukowcy analizują sygnały, aby zmierzyć szorstkość powierzchni oceanu. Pomiary te dostarczają naukowcom środków do określania prędkości wiatru oceanicznego, co jest przydatne do badania zjawisk, takich jak huragany. Okazuje się, że sygnały ujawniają również obecność plastiku.
Gdy w pobliżu powierzchni oceanu znajduje się plastik lub inne zanieczyszczenia, fale są tłumione, a powierzchnia morza jest mniej szorstka, niż byłaby w innym przypadku. „W czystszych wodach istnieje wysoki stopień zgodności między chropowatością oceanu a prędkością wiatru” – powiedział Chris Ruf, główny badacz misji CYGNSS i jeden z autorów badań. „Ale gdy udajesz się do Wielkiej Pacyficznej Plamy Śmieci, widzisz większą rozbieżność między pomiarami prędkości wiatru a chropowatością powierzchni”.
Asystent naukowy Ruf i UM, Madeline Evans, porównał pomiary chropowatości CYGNSS z pomiarami prędkości wiatru oceanicznego NOAA z boi i innych instrumentów, aby zobaczyć, gdzie wody są mniej wzburzone niż oczekiwano. Łącząc te obserwacje z wcześniejszym modelowaniem plastiku oceanicznego, Ruf i Evans od ponad roku mapowali koncentrację mikrodrobin plastiku w oceanie.
Animacje i obrazy na tej stronie pokazują lokalizację i stężenie pływających tworzyw sztucznych w okresie od kwietnia 2017 r. do września 2018 r. Dane zebrano między około 38 stopniem szerokości geograficznej północnej i 38 stopniem szerokości geograficznej południowej, czyli zakresem obserwacji misji CYGNSS. Zestaw danych o mikroplastikach został niedawno opublikowany przez Centrum Rozproszonych Aktywnych Archiwów Oceanografii Fizycznej NASA (PO.DAAC).
Ruf i Evans są pierwszymi badaczami, którzy mapują mikrodrobiny oceaniczne na tak dużym obszarze i w skali dziennej. Ich dane ujawniają pewne sezonowe wahania stężeń mikroplastików. Na przykład w Wielkiej Pacyficznej Plamie Śmieci koncentracja mikroplastików wydaje się większa latem i niższa zimą, być może z powodu bardziej pionowego mieszania się oceanu, gdy temperatury są niższe. Ruf i Evans stworzyli również poklatkowe widoki wszystkich głównych rzek na świecie, zwracając uwagę na szczególnie duże ilości mikroplastiku pochodzącego z Jangcy i Gangesu.
Międzyagencyjny zespół ds. wdrażania i zaawansowanych koncepcji NASA (IMPACT) opracowuje również innowacyjny sposób wykrywania śmieci oceanicznych i tworzyw sztucznych poprzez uczenie maszynowe. Zespół badawczy wykorzystał narzędzia obliczeniowe typu open source i obrazy z Planet Labs, aby wyszkolić model do automatycznego wykrywania i oznaczania szczątków morskich na obrazach satelitarnych o wysokiej rozdzielczości. Opracowany przez nich kod o otwartym kodzie źródłowym — dostępny na IMPACT GitHub — może być również wykorzystywany do wykrywania innych zjawisk na Ziemi, takich jak budynki i drogi.
Obrazy NASA Earth Observatory autorstwa Joshuy Stevensa, wykorzystujące dane dzięki uprzejmości Evans, M. C. i Ruf, C. S. (2021). Historia Emily Cassidy.
Zobacz również nasze szczegółowe prognozy:
