Космічний радар дослідив глобальний розподіл мікропластику в океанах

Дослідники розробили новий метод фіксації глобального розподілу мікропластику в океанах за допомогою біостатичного космічного радара. Він заснований на вимірюванні шорсткості поверхні води, яка змінюється під впливом речовин, що є індикаторами мікропластику. Про це розповіла nauka.ua із посиланням на статтю в журналі IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing.

Наскільки океани забруднені пластиком?

Щорічне глобальне виробництво пластику зростало з кожним роком, починаючи з 1950 року, й у 2018 р. сягнуло 359 млн тонн. Така тенденція у поєднанні з неякісною інфраструктурою та практикою поводження з відходами призводить до небезпечних звалищ сміття. Пластик потрапляє у водостоки і згодом поширюється у Світовому океані. Наявність пластикового сміття тут уперше задокументували у 1970-х роках, і за підрахунками, пластик зараз становить 80–85 % морського сміття. Великі пластикові вироби руйнуються під дією ультрафіолетового випромінювання і хвиль, розпадаючись на дрібніші частинки, які називаються мікропластиком.

Зазвичай розподіл мікропластику в океані відстежують за допомогою планктону, однак оцінки на основі такого способу занижені. Крім того, зразки з Північнотихоокеанської та Північноатлантичної течій досліджені мало. До того ж, розподіл пластикових частинок швидко змінюється: навіть за помірного вітру вони здатні долати 100 км за день. Зміни також залежать і від часу доби.

Який метод відслідковування мікропластику розробили дослідники?

Метод науковців заснований на використанні системи Cyclone Global Navigation Satellite System. Це бістатичні радари на низькій навколоземній орбіті, призначені для вимірювання швидкості вітру над поверхнею океанів. Сила відбитого від поверхні океану сигналу залежить від її шорсткості, на яку, своєю чергою, впливає швидкість вітру. Дослідники використали роботу цих супутників, щоб оцінити концентрації мікропластику в океані, аналізуючи відхилення вимірюваної шорсткості океану від прогнозованої для заданої швидкості вітру. Негативні аномалії у шорсткості вказують на те, що поверхня океану була менш шорстка під дією вітру, ніж це було б, якби у воді не було мікропластику.

Як його перевірили?

Дослідники порівняли дані щодо аномалій шорсткості поверхні із прогнозованим розподілом мікропластику. Виявилося, що регіони високої та низької концентрації пластику в цілому співпадають з моделями. Зокрема метод дав змогу зафіксувати Велику тихоокеанську сміттєву пляму.

Розподіл аномалій шорсткості (а), змодельована концентрація пластику (b) та концентрація пластику, вирахувана за допомогою методу дослідників (с). Madeline C. Evans, Christopher S. Ruf

Крім того, науковці також створили глобальні щомісячні мапи концентрації мікропластику за червень, вересень, грудень 2017 р. і березень 2018 р., щоби вивчити сезонні зміни. Виявилося, що концентрації мікропластику в обох півкулях найвищі влітку, а найнижчі — взимку. Ця залежність може бути зумовлена ​​сезонними схемами атмосферної й океанічної циркуляції. Наприклад, у районах Тихого океану середніх широт спостерігаються сильніші течії та посилення вертикального перемішування в зимові місяці обох півкуль. Таке посилене перемішування, як правило, зменшує приповерхневі концентрації мікропластику та поверхнево-активних речовин, тим самим зменшуючи їхній вплив на шорсткість поверхні.

Концентрація мікропластику за місяцями. Madeline C. Evans, Christopher S. Ruf

Також ми писали про заборону пластикових пакетів: що зміниться для українців.