Спутниковое исследование изменило представление о загрязнении микропластиком в глобальном масштабе

Если мы собираемся решить нашу проблему загрязнения микропластиком, нам нужно лучше понять, где находятся эти фрагменты и частицы — и новое исследование предполагает, что адаптация спутниковых измерений может быть одним из способов сделать именно это.

В настоящее время оценка микропластика в океане основываются на тралении определенных районов сетями и оценке перемещения на основе моделей циркуляции океана. Когда дело доходит до выяснения того, где находятся пластиковые частицы и как они могут перемещаться с течением времени, есть много возможностей для улучшения.

Вот тут и появляются спутниковые показания, и, в частности, спутниковые показания шероховатости поверхности океана с метеорологических спутников Cyclone Global Navigation Satellite System (CYGNSS): эта шероховатость коррелирует с присутствием микропластика.

«Мы проводили радиолокационные измерения шероховатости поверхности океана и использовали их для измерения скорости ветра, и мы знали, что присутствие вещества в воде влияет на ее реакцию на окружающую среду», — говорит ученый-климатолог Крис Руф из Университета Мичигана.

«Так что у меня возникла идея сделать все в обратном порядке, используя изменения в реакции, чтобы предсказать присутствие чего-то в воде».

Руф и его коллеги считают, что спутники улавливают поверхностно-активные вещества — маслянистые соединения, которые обычно сопровождают микропластики в воде и снижают поверхностное натяжение там, где океан встречается с воздухом.

Когда исследователи сопоставили показания и прогнозы с фактическими измерениями и текущими моделями загрязнения микропластиком океана, они обнаружили сильную корреляцию, предполагающую, что метод работает.

Это означает, что теперь возможно гораздо более точное представление о микропластическом загрязнении океанов. Спутниковые показания позволили увидеть пики пластичности в Северной Атлантике и Тихом океане, например, в летние месяцы в Северном полушарии, а концентрации в Южном полушарии — в январе и феврале.

Этот инновационный метод отслеживания также означает, что источники микропластика могут быть легче идентифицированы. Новые данные показывают всплески концентраций микропластика в устье реки Янцзы, например, которая долгое время считалась основным источником этого типа загрязнения океана.

«Одно дело подозревать источник микропластического загрязнения, и совсем другое — увидеть, как это происходит», — говорит Руф. «Данные о микропластике, которые были доступны в прошлом, были очень скудными, это были лишь краткие снимки, которые невозможно повторить».

Ежегодно в океаны попадает около 8 миллионов тонн пластика, поэтому его очистка уже является масштабным мероприятием. Знание того, где находится этот пластик и как он движется, может помочь нам выполнять работу быстрее и эффективнее, а также гарантировать, что новый пластик не будет продолжать загрязнять нашу окружающую среду.

По словам исследователей, преобладающие местные водные течения и температуры (которые влияют на перемешивание слоев воды), скорее всего, ответственны за изменения в концентрациях микропластов; крошечные частички пластика могут путешествовать по волнам на сотни тысяч километров.

Исследователи уже пытаются наладить партнерские отношения с организациями, занимающимися очисткой океана, чтобы эффективно использовать данные. Однако сначала эти показания необходимо будет проверить и сверить с фактическими полевыми измерениями.

«Мы все еще находимся на раннем этапе исследовательского процесса, но я надеюсь, что это может быть частью фундаментальных изменений в том, как мы отслеживаем и контролируем микропластическое загрязнение», — говорит Руф.

Исследование было опубликовано в IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing.