Η δορυφορική απεικόνιση μπορεί πλέον να εντοπίσει πλαστικά σκουπίδια που κρύβονται στις παραλίες

Κάντε μια βόλτα σε οποιαδήποτε μεγάλη παραλία και πιθανότατα δεν θα αργήσει να συναντήσετε κάποια εγκαταλελειμμένα απορρίμματα. Παλιά μπουκάλια νερού, σακούλες σκουπιδιών, καλαμάκια και αμέτρητες άλλες παραλλαγές πλαστικών σκουπιδιών γεμίζουν τις παραλίες του κόσμου, καταλήγοντας τελικά στον ωκεανό όπου υποβαθμίζονται κατά τη διάρκεια του δεκαετίες ή και αιώνες. Διεθνής Καθαρισμός Ακτών και Προστασία Ωκεανών εκτιμήσεις ότι εθελοντές από 97 χώρες εντόπισαν και αφαίρεσαν περίπου 4.000 τόνους σκουπιδιών από παραλίες σε όλο τον κόσμο το 2021. Ως επί το πλείστον, ο εντοπισμός όλων αυτών των σκουπιδιών απαιτεί ακόμα γυμνό μάτι και αρκετό περπάτημα. Αλλά αυτό θα μπορούσε μια μέρα να αλλάξει χάρη σε μια νέα τεχνική δορυφορικής απεικόνισης που αναπτύχθηκε από ερευνητές από το Πανεπιστήμιο RMIT στην Αυστραλία.

Η ομάδα ανέπτυξε ένα νέο εργαλείο που αναδεικνύει μοναδικά φασματικά χαρακτηριστικά στα πλαστικά. Οπλισμένοι με αυτή τη γνώση, οι ερευνητές μπόρεσαν στη συνέχεια να αναγνωρίσουν με ακρίβεια πλαστικά αντικείμενα στις παραλίες και να τα ξεχωρίσουν από την άμμο, το νερό και τη βλάστηση. Οι ερευνητές, η εργασία των οποίων θα δημοσιευθεί σε ένα επερχόμενο τεύχος του περιοδικού Δελτίο Θαλάσσιας Ρύπανσηςελπίζουμε ότι οι οργανισμοί καθαρισμού των ακτών μπορούν να χρησιμοποιήσουν αυτό το νέο εργαλείο για να επιταχύνουν τις προσπάθειες αφαίρεσης πλαστικών σε παραλίες που θα μπορούσαν να βοηθήσουν στη μείωση της ποσότητας επιβλαβών πλαστικών που διαρρέουν τους ωκεανούς.

“Αυτό είναι απίστευτα συναρπαστικό, καθώς μέχρι τώρα δεν είχαμε ένα εργαλείο για την ανίχνευση πλαστικών σε παράκτια περιβάλλοντα από το διάστημα”, δήλωσε η συν-συγγραφέας της μελέτης Mariela Soto-Berelov σε δήλωση.

Τα πλαστικά απόβλητα δεν είναι απλώς ένα πρόβλημα των ωκεανών

Οι δορυφορικές εικόνες χρησιμοποιούνται εδώ και χρόνια για να βοηθήσουν τους επιστήμονες να εντοπίσουν πλαστικά που επιπλέουν στον ωκεανό και σε γιγάντια μπαλώματα σκουπιδιών όπως το Great Pacific Garbage Patch. Αυτή η διαδικασία λειτουργεί σχετικά καλά για τον εντοπισμό μεγάλων κομματιών πλαστικού στο νερό, αλλά είναι πολύ λιγότερο αποτελεσματική στον εντοπισμό πλαστικών στις παραλίες. Το παράκτιο πλαστικό συχνά αναμειγνύεται ή θάβεται εν μέρει από την άμμο, γεγονός που καθιστά τον εντοπισμό του πολύ πιο δύσκολο. Και ενώ τα πλαστικά σκουπίδια στον ωκεανό συνήθως τυγχάνουν μεγαλύτερης προσοχής, τα παράκτια σκουπίδια μπορούν επίσης να έχουν σοβαρές αρνητικές επιπτώσεις στην τοπική άγρια ​​ζωή.

«Τα πλαστικά μπορεί να θεωρηθούν εσφαλμένα με τροφή, τα μεγαλύτερα ζώα μπλέκονται και τα μικρότερα, όπως τα καβούρια, παγιδεύονται μέσα σε αντικείμενα όπως πλαστικά δοχεία», δήλωσε η επικεφαλής της μελέτης Jenna Guffogg σε δήλωση.

Αυτές οι βλαβερές συνέπειες δεν περιορίζονται στη ζωή στις παραλίες. Εάν τα πλαστικά δεν αφαιρεθούν, μπορεί συχνά να καταλήξουν να απορροφηθούν στον ωκεανό, όπου σιγά-σιγά θα διασπαστούν σε μικρότερα πλαστικά μικρο και νανο. Αυτά τα μικροσκοπικά πλαστικά καταναλώνονται στη συνέχεια από τα ψάρια και ανεβαίνουν στην τροφική αλυσίδα. Ορισμένοι ερευνητές πιστεύουν ότι αυτός ο κύκλος μπορεί ακόμη και να συμβάλει σε αυξημένες περιπτώσεις μικροπλαστικών που ανιχνεύονται στον άνθρωπο, κάτι που οι ερευνητές ανησυχούν ότι θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε ενδοκρινικές διαταραχές και επιδείνωση της αναπαραγωγικής υγείας. Η πλήρης έκταση των επιπτώσεων των μικροπλαστικών στην ανθρώπινη υγεία δεν είναι ακόμη πλήρως γνωστή.

Εύρεση πλαστικού σε σάκο άμμου

Εκεί έρχεται το νέο σύστημα ανίχνευσης πλαστικών. Το RMIT δημιούργησε έναν νέο «φασματικό δείκτη» που αναζητά μοτίβα ανακλώμενου φωτός που προέρχεται από πλαστικά. Τα πλαστικά, συγκεκριμένα, έχουν ειδικές ιδιότητες στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα υπέρυθρων βραχέων κυμάτων (SWIR) που δεν υπάρχουν στην άμμο ή σε άλλα οργανικά συντρίμμια. Το ευρετήριο που δημιούργησαν, με το όνομα Beached Plastic Debris Index, (BPDI) λειτουργεί ουσιαστικά σαν ένα φίλτρο που μπορεί να εφαρμοστεί σε εικόνες παραλιών που καταγράφονται από δορυφόρο. Σε αυτή την περίπτωση, αυτές οι εικόνες καταγράφηκαν από WorldView 3–ένας δορυφόρος σε υψόμετρο 617 χιλιομέτρων πάνω από την επιφάνεια της Γης.

Για να δοκιμάσουν το νέο τους εργαλείο, οι ερευνητές πήγαν σε μια εγκατάσταση ανακύκλωσης και συνέλεξαν διάφορους τύπους πλαστικών σκουπιδιών που πιθανότατα θα βρίσκονταν σε μια παραλία. Πολλά από τα αντικείμενα ήταν θραύσματα από μεγαλύτερα κομμάτια σκουπιδιών. Μερικοί είχαν επίσης ξεθωριάσει τα χρώματά τους από την έκθεση στην υπεριώδη ακτινοβολία, κάτι που είναι πιθανό να συμβεί με τα σκουπίδια να αδρανούν και στις παραλίες. Τελικά εγκαταστάθηκαν σε 14 διαφορετικούς πλαστικούς στόχους μεγέθους περίπου δύο τετραγωνικών μέτρων. Αυτά τοποθετήθηκαν σε απόσταση 3,7 μέτρων το ένα από το άλλο σε μια παραλία στη Βικτώρια της Αυστραλίας.

Μόλις τα πλαστικά τοποθετήθηκαν, ο δορυφόρος πέταξε πολύ ψηλά και τράβηξε μια σειρά φωτογραφιών. Οι ερευνητές εφάρμοσαν τον δείκτη τους στις εικόνες και τις συνέκριναν με τρεις άλλες ήδη αναπτυγμένες επαγωγές που προορίζονται για την ανίχνευση πλαστικών, δύο για πλαστικά στην ξηρά και μία για αντικείμενα που επιπλέουν στον ωκεανό. Ο δείκτης BPDI ξεπέρασε καλά τους άλλους τρεις δείκτες ως προς την ακρίβεια. Οι άλλοι τρεις γενικά προσπάθησαν να αναγνωρίσουν τα πλαστικά και, σε ορισμένες περιπτώσεις, θα μπορούσαν ακόμη και να αναγνωρίσουν εσφαλμένα τις σκιές ως σκουπίδια. Ωστόσο, ο δείκτης BPDI δεν ήταν τέλειος. Συγκεκριμένα, η μελέτη σημειώνει ότι δυσκολεύτηκε να αναγνωρίσει ημιδιαφανή πολυμερή όπως πλαστικά μπουκάλια νερού και σακούλες.

Κοιτάζοντας στο μέλλον, οι ερευνητές θέλουν να μεταφέρουν αυτά τα ευρήματα από περιορισμένα περιβάλλοντα δοκιμών και στον πραγματικό κόσμο. Αυτό θα μπορούσε να σημαίνει συνεργασία με άλλους οργανισμούς που ειδικεύονται στην αφαίρεση πλαστικών ακτών για τη χρήση της τεχνικής δορυφορικών εικόνων τους. Ο χρόνος είναι ουσιαστικός. Πρόσφατος μελέτες δείχνουν την ποσότητα των πλαστικών που εισέρχονται στους ωκεανούς δεν υποχωρεί και μπορεί να αυξάνεται με ρυθμό 4% ετησίως.

«Προσπαθούμε να συνεργαστούμε με οργανισμούς στο επόμενο βήμα αυτής της έρευνας», είπε ο Soto-Berelov. «Αυτή είναι μια ευκαιρία να μας βοηθήσετε να προστατεύσουμε τις ευαίσθητες παραλίες από τα πλαστικά απόβλητα».