Viitorul detectării deșeurilor de plastic din ocean

plastic waste, ocean

AZoCleantech vorbește cu Jenna Guffogg despre cercetările lor privind teledetecția și utilizarea acesteia în deșeurile de plastic de coastă. Guffogg vorbește despre amploarea deșeurilor de plastic în zonele de plajă și despre modul în care imaginile prin satelit vor îmbunătăți capacitatea de a le urmări și de a le elimina.

Cum ți-ai început cercetările despre teledetecție și deșeurile de plastic de coastă?

Inițial, au existat două interese separate. Cercetarea de la masterul meu s-a concentrat pe utilizarea imaginilor din satelit pentru a urmări recuperarea pe termen lung în pădurile de stat după evenimente de exploatare forestieră, în timp ce în viața mea personală lucram pentru a-mi reduce amprenta de plastic. În timp ce investigam teme de cercetare pentru doctoratul meu, am dat peste un articol al unui grup european care investiga modul în care sateliții ar putea fi folosiți pentru a monitoriza plasticul oceanic. Am prezentat subiectul de cercetare supervizorilor mei și, după câteva luni de investigație, am decis să continuăm.

Care este amploarea actuală a deșeurilor de plastic în regiunile de coastă?

Având în vedere că acum există 5,25 trilioane de bucăți de plastic în oceane și cât de ușor se pot mișca acestea, aceasta este o problemă care poate afecta aproape orice coastă de pe planetă. Dar este dificil să răspunzi la aceasta cu o metrică concretă – plajele sunt una dintre mai multe „chiuvete” sau puncte de acumulare, iar plasticele din ocean și mediile de coastă se pot schimba rapid; o furtună mare poate duce la un depozit semnificativ de plastic pe ceea ce altfel ar fi o zonă curată.

Ceea ce știm este că unele dintre cele mai mari densități de poluare cu plastic au fost înregistrate pe plaje. Insula Henderson din Oceanul Pacific este un bun exemplu în acest sens – este incredibil de îndepărtată, nimeni nu locuiește acolo, dar are unele dintre cele mai mari densități de plastic înregistrate la nivel global, deoarece curenții oceanici aduc resturi acolo.

De ce este important să scoatem acest plastic din ocean?

Plasticul este mult mai ușor de îndepărtat din mediu dacă rămâne pe pământ. Oceanele sunt zone incredibil de mari, îndepărtate și este o provocare să eliminați deșeurile de plastic din ele – deși grupuri precum Ocean Cleanup Foundation încearcă să abordeze acest lucru. Există mult mai mult plastic care plutește în oceane decât este spălat pe plaje, așa că îndepărtarea lor din cât mai multe locuri posibil este esențială.

Credit imagine: Parilov / Shutterstock.com

Plasticele marine și de plajă pot avea o serie de efecte – impactul asupra animalelor marine este bine documentat și există și impacturi economice. S-a descoperit că resturile de plastic au impact asupra industriilor locale de pescuit și provoacă pierderi de venituri în punctele fierbinți turistice. Indiferent dacă o priviți din perspectivă ecologică sau economică, poluarea cu plastic are niște efecte destul de negative pe care trebuie să le abordăm.

Plasticele din ocean (și de pe plaje) se descompun de-a lungul timpului în bucăți din ce în ce mai mici, rezultând în cele din urmă micro- și nano-plastice care sunt consumate de organisme – dintre care unele fac parte din propriul nostru lanț alimentar. Au existat unele studii care arată că atunci când peștii și bivalvele consumă acest plastic, acesta are consecințe negative asupra sănătății, inclusiv reducerea reproductivității și inflamației. Aceste plastice nu dispar și se pot bioacumula în lanțul trofic. Nu știm încă ce impact ar putea avea.

Ne puteți spune despre tehnologia dumneavoastră unică de teledetecție și potențialul acesteia?

Cercetarea noastră se concentrează pe caracteristicile de absorbție spectrală pe care le au materialele plastice în radiația infraroșie. Multe materiale răspund la lumina infraroșu în moduri unice, rezultând modele (numite semnături spectrale) pe care le putem monitoriza folosind sateliți. Odată ce aveți o idee bună despre cum arată acele semnături spectrale în mediul pe care îl vizați (în cazul nostru, semnături de plastic pe plaje), puteți dezvolta algoritmi care pot detecta acele semnături. Vestea grozavă este că a existat un mare interes pentru utilizarea acestui tip de metodă pentru a găsi materiale plastice pe mare. Am adoptat o abordare puțin diferită și încercăm să dezvoltăm metode care pot fi folosite pe plaje. Deși există unele asemănări, metodele dezvoltate pentru detectarea plasticului în ocean deschis nu sunt direct transferabile în mediul de plajă, așa că trebuie să dezvoltăm un set diferit de algoritmi.

De ce s-a concentrat echipa ta pe zonele de plajă, spre deosebire de oceane în ansamblu?

În timp ce cantitatea de plastic din oceane este semnificativ mai mare decât cantitatea de pe plaje, plajele sunt accesibile, iar îndepărtarea plasticului este mai eficientă din punct de vedere al costurilor. Așadar, dorim să dezvoltăm o soluție care poate ajuta la aceste eforturi de curățare. De asemenea, pentru a ști cât de mult plastic este în mediul marin, va trebui să știm atât cantitatea de resturi care plutesc, cât și cele spălate. În prezent, estimările privind cât de mult plastic ar trebui să fie în oceane și cât de mult se găsește nu se potrivesc – ar trebui să găsim mai mult decât suntem. Urmărirea materialelor plastice de pe plaje ne-ar putea ajuta să îmbunătățim aceste estimări și să ne facem o idee mai bună despre dimensiunea reală a problemei.

Care sunt metodele actuale de detectare a resturilor de plastic? Există provocări pentru aceste metode?

Vestea bună este că semnăturile în infraroșu nu sunt singura metodă disponibilă pentru noi – și, în mod realist, va trebui să folosim o varietate de tehnologii la scări diferite. Păstrarea cu ochii pe plaja locală este o sarcină diferită de monitorizarea coastelor îndepărtate. Utilizarea dronelor, în special a dronelor RGB mici, ușor de utilizat, este un domeniu care a atras multă atenție și arată o promisiune reală. Aceste metode se bazează pe detectarea bucăților individuale de plastic, mai degrabă decât a semnăturilor în infraroșu pe care le folosim, ceea ce poate fi o provocare, având în vedere că multe materiale plastice își pierd culoarea pe mare și pot fi greu de depistat din fundalul nisipos.

De asemenea, dronele nu se scalează bine, așa că nu sunt potrivite pentru monitorizarea pe suprafețe mari. Dar, sunt o opțiune cu adevărat fantastică pentru zone mai mici și oferă câteva avantaje față de semnăturile în infraroșu; sunt mult mai ușor de obținut pentru grupurile locale și oferă o opțiune relativ ieftină în comparație cu senzorii mai mari și scumpi. Cred că vom vedea ambele opțiuni folosite în viitor.

Cum vor îmbunătăți imaginile prin satelit capacitatea de a urmări și elimina deșeurile de plastic?

Cel mai mare avantaj pe care ni-l va oferi această tehnologie este acoperirea și consistența pe suprafețe mari. Nu ne aflăm încă în stadiul de implementare, deoarece aceasta este încă o cercetare nouă și încă mai trebuie de făcut multă muncă. Cu toate acestea, odată ce există un model de lucru, acesta poate fi scalat pentru a acoperi zone cu adevărat mari (bazin, stat, țară) și, datorită orbitelor lor regulate, vom obține măsurători consistente în timp. Aceste două criterii sunt greu de atins în acest moment folosind opțiunile pe care le avem pentru monitorizarea resturilor de plastic.

Există o limită a tipurilor și dimensiunilor de plastic pe care această tehnologie de teledetecție le poate urmări? Cum ai reușit să testezi asta?

Cercetarea noastră indică faptul că unele tipuri de plastic sunt mai greu de detectat decât altele – în special, articolele din PET sunt mai dificile, atât pentru că semnătura spectrală a acestui tip de plastic este diferită de alte deșeuri de plastic întâlnite în mod obișnuit, cât și aceste articole sunt adesea translucide – cum ar fi o sticlă de apă din plastic. De asemenea, trebuie să existe un anumit nivel de poluare cu plastic înainte ca metoda noastră să funcționeze – între 2-8% din suprafața unei plaje.

Am testat acest lucru păstrând aceeași cantitate de plastic din experimentul nostru (de exemplu, suficient pentru a acoperi 5% dintr-un pixel) și schimbând tipul de plastic. Așa am găsit că cantitatea minimă de PET necesară înainte de a-l putea detecta este mai mare decât pentru alte materiale plastice. Au fost, de asemenea, cercetări fantastice făcute de alți cercetători din Europa și SUA pentru a crea baze de date online cu semnături spectrale pentru o gamă întreagă de diferite tipuri de materiale plastice marine. Aceste baze de date vor ajuta la îmbunătățirea nivelului nostru de detectare.

Care sunt următorii pași pentru proiect?

S-au înregistrat progrese mari în ultimii ani în dezvoltarea acestor metodologii de detecție spectrală în infraroșu, atât aici, în Australia, cât și în străinătate. Suntem cu adevărat încântați că vor fi lansați câțiva sateliți noi, începând cu acest an, de care ne așteptăm să fie platforme grozave pentru care metodele noastre să fie folosite.

Unde pot găsi cititorii mai multe informații?

Vă rugăm să furnizați linkuri către orice materiale care ar putea fi relevante pentru publicul nostru.

Cercetările actuale în care am fost implicați pentru materialele plastice marine:

https://www.mdpi.com/2072-4292/13/22/4548

https://www.mdpi.com/2072-4292/13/9/1850

Pentru cei care doresc să afle mai multe despre eforturile de a elimina plasticul din oceane:

https://theoceancleanup.com/

O altă opțiune pentru cei care doresc să se implice în curățarea plajei ar fi să se uite la grupul lor local de pe Facebook Sea Shepherd, deoarece organizează mai multe curățări pe lună.

Despre Jenna Guffogg

Jenna este doctorand comun la Universitatea RMIT din Australia și la Universitatea din Twente, Țările de Jos. Ei sunt membri ai Centrului de teledetecție de la RMIT, unde cercetările lor au inclus dezvoltarea de noi metode de utilizare a sateliților pentru a monitoriza perturbările și schimbările în mediu. Ei au experiență în geologie și științe geospațiale și au lucrat la proiecte guvernamentale locale folosind sateliți pentru a urmări sănătatea pădurilor publice. Cercetările lor actuale se concentrează pe valorificarea tehnologiei satelitului pentru a aborda problema în creștere a poluării marine cu plastic.

Disclaimer: Opiniile exprimate aici sunt cele ale intervievatului și nu reprezintă neapărat punctele de vedere ale AZoM.com Limited (T / A) AZoNetwork, proprietarul și operatorul acestui site web. Această declinare a răspunderii face parte din Termenii și condițiile de utilizare a acestui site web.

.

Leave a Comment

Adresa ta de email nu va fi publicată.