02:30
19 мая ‘24

Новый метод помогает отслеживать микропластик в океане прямо из космоса (Scientific American, США)

Опубликовано
Источник:
Понравилось?
Поделитесь с друзьями!

Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ

Читать inosmi.ru в

Ученым удалось выяснить, как поток микропластика сглаживает океанские волны. Благодаря этому спутники могут нарисовать более четкую картину, которая позволит разработать более эффективные меры по очистке океана

Лорен Янг (Lauren J. Young)

Несмотря на свое название, указывающее на очень маленький размер, микропластик играет огромную роль в загрязнении окружающей среды во всем мире. Эти волокна, шарики и фрагменты (микропластиком называются любые частицы, имеющие размер менее пяти миллиметров) проникли почти во все среды, в первую очередь в океаны. И чтобы отслеживать эту проблему, ученые принялись пристально рассматривать скопления микропластика в океане с расстояния более 300 миль – то есть из космоса.

Читайте ИноСМИ в нашем канале в Telegram

В проведенном недавно исследовании, результаты которого были опубликованы в Scientific Reports, подробно описывается, как микропластик перемещается по океану вместе с пятнами маслянистых и мыльных веществ, называемых поверхностно-активными веществами, которые оставляют отчетливые следы в океанских течениях. Эти следы можно обнаружить с помощью глобальной навигационной спутниковой системы НАСА под названием Cyclone (CYGNSS). Эта система представляет собой сеть, состоящую из восьми спутников для наблюдения за ураганами, и, как выяснилось, она также может помочь в составлении карты распространения микропластика, что будет способствовать усилиям по очистке океана.

"В целом данных о концентрации микропластика в океане очень мало", – сказал морской инженер из Мичиганского университета и соавтор исследования Юлин Пан (Yulin Pan). По его словам, компьютерные модели и образцы, взятые из траловых сетей, полезны, но их недостаточно. "Это одна из причин, по которой нам действительно нужен метод дистанционного зондирования, чтобы иметь представление об общей картине".

Спутниковый радар CYGNSS измеряет шероховатость поверхности океана, создаваемую волнами, которые возникают под действием ветра. В 2021 году операторы CYGNSS заметили, что радар фиксирует как будто "сглаженные" области – области с меньшим количеством волн меньшего размера. Ученые поняли, что эти аномалии связаны с печально известным Большим тихоокеанским мусорным пятном, и предположили, что они коррелируют с концентрациями микропластика в воде. Эти первоначальные результаты позже были использованы для отслеживания потока микропластика в других областях.

Но тогда исследователи не понимали механизмы, стоящие за такой "сглаженностью" поверхности океана, и выдвигали гипотезы, что она может быть связана с другими факторами, такими как особенности морской флоры и фауны, другой мусор или особые химические взаимодействия. Изучать влияние микропластика отдельно "сложно: у нас попросту нет хороших референсных данных, то есть мы не можем сначала исследовать микропластик в одной части океана, а затем удалить его оттуда и снова все протестировать", как сказала инженер-механик из Вашингтонского университета Мишель Ди Бенедетто (Michelle DiBenedetto), специализирующаяся на гидродинамике микропластика.

В рамках своего исследования Пан и его коллеги из команды CYGNSS сделали следующее: они использовали закрытый волновой резервуар на 750 тысяч галлонов, чтобы имитировать реальные течения. Они обнаружили, что микропластик сам по себе при такой его концентрации, как в океане, не создает соответствующих участков "сглаженности". Но сглаживание произошло, когда исследователи добавили в резервуар поверхностно-активные вещества. Эти химические вещества, которые влияют на волновые явления, поскольку они уменьшают поверхностное натяжение воды, часто сопровождают микропластик, будучи побочным продуктом производства и распада пластика, и они переносятся теми же океанскими течениями. Как объяснили ученые, поскольку спутники легко обнаруживают сглаживающий эффект поверхностно-активных веществ, эти вещества могут выступать в качестве индикатора движения микропластика.

Ди Бенедетто говорит, что отслеживание перемещения поверхностно-активных веществ – это тактика, "заслуживающая внимания", однако ученым требуется больше информации об их связи с микропластиком, полученной в естественных условиях. Этим летом команда CYGNSS будет сотрудничать с судами Национального управления океанических и атмосферных исследований, чтобы сравнивать данные, полученные со спутников, с пробами воды из Большого тихоокеанского мусорного пятна. По словам Пана, сравнив данные, ученые смогут подтвердить наличие связи между поверхностно-активными веществами и микропластиком.

Микропластик "может сохраняться очень долго", как сказала Ди Бенедетто. "Если мы хотим заняться поисками решений, нам необходимо знать, как пластик естественным образом перемещается, потому что в этом случае мы сумеем максимально оптимизировать наши ресурсы и сконцентрироваться на областях, где мы можем добиться наибольшего успеха".