Километровые мусорные нити
Это существенно затрудняет наблюдение и контроль за плавающим мусором: спутники его просто-напросто не видят. Однако инновационная система алгоритмов для поиска пластика, работающая на суперкомпьютерах, теперь «раскроет глаза» орбитальным комплексам.
В исследовании, которое было опубликовано 14 июня 2024 года в научном журнале Nature Communications, говорится, что нейросеть обучалась на 300 000 снимках Средиземного моря. Мультиспектральные и инфракрасные фотографии в течение 6 лет подряд делал спутник Европейского космического агентства Copernicus Sentinel-2.
Затем данная база была изучена на предмет наличия на кадрах так называемых валков — плавающих нитей, которые из мусора и пластика образуют морские течения и ветер. Как правило, такие структуры долго не живут, но зато могут тянуться в океане на километры, пока не рассеются.
Проект является результатом совместных усилий Института морских наук (ICM-CSIC), Высшего совета научных исследований (CSIC) и Испанского университета Кадиса.
До этого момента поиск пятен пластика размером в пару-тройку метров на поверхности моря было проводить так же сложно, как пытаться в одиночку найти иголку в стоге сена. Мы могли заметить только большое количество мусора, да и то при условии, что ветер будет слабым и не сможет рассеять пластик
— Мануэль Ариас, исследователь ICM-CSIC, один из руководителей проекта.
Море возвращает пластик
С одной стороны, доля валков в общем количестве морского мусора небольшая. С другой, мусорные нити — это отличный индикатор, который четко указывает на очаг загрязнения.
Изучив фотоснимки с орбиты с 2015 по 2021 год, исследователи зафиксировали 14 374 валков, причем количество мусора однозначно росло по экспоненте. Многие из валков, обнаруженных на спутниковых снимках, впоследствии были проверены судами в регионе.
Карта скопления мусора в Средиземном мореВ итоге загрязнение накрыло площадь в 94,5 кв. километров, что сравнимо с 7500 футбольных полей. Длина единичных нитей в основном составляла около километра, зато каждый из 27 обнаруженных валков растягивался от 10 до 23 километров.
Последующие исследования внутренней структуры морских загрязнений дали исследователям возможность выделить ряд факторов, оказывающих влияние на то, где и когда концентрируются отходы пластика и прочий мусор. Как оказалось, самыми важными из них были плотность населения неподалеку, географическое расположение и объем осадков.
К примеру, в районах, где отмечались частые сильные ливни, мусор гораздо чаще попадал в воду. И, напротив, в регионах, где морской берег граничил с пустыней, мусора по причине очень редкого населения практически не было.
Также выяснилось, что точки максимального скопления мусора находились не более, чем в 15 километрах от берега, а сами отходы частенько оказывались обратно на суше спустя несколько недель или пару месяцев.
С надеждой на будущее
Ученые уверены, что разработанная ими нейросеть будет большим подспорьем для организаций, занимающихся очисткой морских экосистем. ИИ сможет вычислять районы с максимальной концентрацией мусора и даже прогнозировать, когда пластик, наконец, рассеется.
Кроме того, пройдя определенную модернизацию, программа сможет выполнять дополнительные полезные функции. Например, разыскивать утерянные с судов грузы, оперативно уведомлять о нефтяных разливах, а также эффективно организовывать поисково-спасательные операции.
Морской мусор очень ярко показывает, насколько наша цивилизация неудачно управляет отходами. Мы очень надеемся, что крупномасштабный мониторинг пластика в океанах хотя бы немного исправит сложившуюся ситуацию
— цитата из работы исследователей.
Рейтинг «пластиковых террористов»
Вы будете удивлены, однако в десятке стран, ответственных за мусорные острова в океане, — самые развитые государства на планете.
10 место — Великобритания. Ее вклад в мировое загрязнение — 700 000 кг мусора каждый год.
9 место — Япония. Страна восходящего солнца гордится своими «зелеными» технологиями, при этом здесь буквально царит культ одноразовой посуды. Магазины и супермаркеты часто упаковывают продукты в пластиковые контейнеры и оборачивают или укладывают их в пластиковые пакеты. Потом все это оказывается в океане. Неудивительно, что японцы ежегодно выбрасывают в океан 1,84 миллиона кг пластиковых отходов.
8 и 7 место — США и Египет, которые засоряют моря приблизительно одинаково — 2,4-2,5 миллиона кг пластика в год.
6 место — Мексика, уступая более чем в 2 раза по численности населения Соединенным Штатам, производит пластикового мусора гораздо больше — 3,5 миллиона кг.
5 место — Таиланд. Эта азиатская страна дает пластика в несколько раз больше, чем вместе взятые государства, находящие на 6-10 месте. 22,8 миллиона кг.
4 место — Бразилия. 38 миллионов кг пластиковых отходов каждый год делают это южноамериканское государство одной из самых неблагополучных в плане экологии стран на планете.
3 место — Индонезия — это самый настоящий тяжеловес в области загрязнения планеты пластиком: 53,3 миллиона кг ежегодно.
2 место. Ежегодно на долю Китая приходится 70,7 миллиона кг пластика, попадающего в водоемы.
1 место — Индия является основным загрязнителем океанов. Эта страна ежегодно выбрасывает в океан 126,5 миллиона кг пластика.
