Η πρώτη επιτυχημένη μελέτη για την ανίχνευση πλαστικών στην επιφάνεια της θάλασσας!

Μια πρωτοποριακή τεχνική για την ανίχνευση πλαστικών που επιπλέουν στην επιφάνεια της θάλασσας, με επικεφαλής τους επιστήμονες στο Plymouth Marine Laboratory της Αγγλίας, δημοσιεύθηκε την προηγούμενη εβδομάδα στο Scientific Reports. Οι επιστήμονες μέσω της τηλεπισκόπισης ανέλυσαν δεδομένα από τους δορυφόρους Sentinel-2 της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας για να αναπτύξουν αυτήν τη νέα προσέγγιση, η οποία αποδεικνύει για πρώτη φορά ότι συγκεντρωτικά τμήματα πλαστικών που επιπλέουν στα παράκτια ύδατα μπορούν να εντοπιστούν από δορυφόρους. Αυτή η τεχνική μέθοδος είναι το πρώτο βήμα προς την ανάπτυξη μιας λειτουργικής μεθόδου ανίχνευσης πλωτών πλαστικών στα νεά του πλανήτη. Χρησιμοποιώντας αυτήν τη μέθοδο, οι συσσωματώσεις πλαστικών σωματιδίων μεγαλύτερων από 5 mm (μακροπλαστικά) ήταν επίσης διακριτές από άλλα φυσικά πλωτά υλικά, όπως φύκια, ξύλα και αφρός, με μέση ακρίβεια 86% σε σε 4 περιπτώσεις μελέτης.

Στην συνέχεια παρουσιάζονται δύο δορυφορικές εικόνες που δημιουργήθηκαν χρησιμοποιώντας το λογισμικό Sentinel Applications Platform (SNAP 6.0) της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος (ESA). Επάνω απεικονίζεται η βελτιωμένη εικόνα «πραγματικού χρώματος» περιοχής των υδάτων της Γκάνας και στο κάτω μέρος η ίδια περιοχή την ίδια χρονική στιγμή αλλά με αφαρμογή του δείκτη φωτοερμηνείας "Floating Debris Index (FDI)", εξαιτίας του οποίου τα ύποπτα πλαστικά γίνονται πιο ορατά.

Πηγή: Plymouth Marine Lab

Η ομάδα εισήγαγε υψηλής ανάλυσης, πολυφασματικά οπτικά δορυφορικά δεδομένα παράκτιων υδάτων σε αλγορίθμο προσαρμοσμένο να επισημαίνει αντικείμενα που επιπλέουν στην επιφάνεια του ωκεανού, δημιουργώντας το Floating Debris Index (FDI) για το Sentinel-2 Multi-spectral Instrument. Το επόμενο στάδιο ήταν ο εντοπισμός πλωτών πλαστικών. Χάρη στη συνεργασία με το Πανεπιστήμιο του Αιγαίου, το οποίο μοιράστηκε πληροφορίες για τα τοποθετημένα από αυτούς πλαστικά, στο πλαίσιο της νέας τους μελέτης πάνω σε πλαστικά απορρίμματα, η ομάδα μπόρεσε να μάθει ακριβώς τι «βλέπει» το Sentinel-2 μέσω του FDI και, επομένως, κατάφερε να δημιουργήσει μια οπτική υπογραφή για πλωτά πλαστικά. Αυτές οι ανισχνεύσεις γνωστών πλαστικών μαζών, συμπληρώθηκαν με επικυρωμένα δεδομένα για τα πλαστικά που είχαν εντοπιστει στο παρελθόν σε πλημμύρες στο Ντάρμπαν της Νότιας Αφρικής. Μόλις δημιουργήθηκαν οι πλαστικές υπογραφές, η ομάδα ξεκίνησε τότε την ίδια διαδικασία για φυσικά συντρίμμια, όπως ξύλο και φύκια τα οποία είναι πιθανό να αναμιχθούν με τα πλαστικά έμπλαστρα. Με την ολοκλήρωση της ανάπτυξης και της επικύρωσης του αλγορίθμου, η ομάδα άρχισε να ψάχνει για πλαστικά «στη φύση». Με βάση δημοσιευμένες μελέτες και δημοσιεύσεις στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης, εντόπισαν συγκεντρώσεις πλαστικών σε δύο ανεπτυγμένες χώρες - τον Καναδά (Νησιά του Κόλπου) και τη Σκωτία - και σε δύο αναπτυσσόμενες χώρες - Γκάνα (Άκρα) και Βιετνάμ (Ναν Νανγκ). Χειροκίνητα αρχικά, εντοπίστηκαν τα πλασικά και στην συνέχεια χρησιμοποιήθηκε για τον εντοπισμό τος ο αλγόρυθμος. Και στις τέσσερις τοποθεσίες που διεξήχθη η έρευνα, τα ύποπτα πλαστικά αναγνωρίστηκαν επιτυχώς ως πλαστικά με μέση ακρίβεια 86% (Νησιά του Κόλπου 100%, Άκρα 87%, Σκωτία 83% και Ντα Νανγκ 77%). Η λιγότερο ακριβής ταξινόμηση προέκυψε λόγω εικονοστοιχεία που δεν ήταν αρκετά γεμάτα με πλωτά συντρίμμια και ένα μικρό ποσοστό ύποπτων πλαστικών ταυτοποιήθηκε ως αφρός θάλασσας. Η ομάδα θα συνεχίσει να βελτιώνει την τεχνική για να αυξήσει περαιτέρω την ακρίβεια της ανίχνευσης πλωτών πλαστικών σε θολά παράκτια νερά και μεγάλα υδρολογικά συστήματα όπως είναι τα ποτάμια. Η Δρ Lauren Biermann, επιστήμονας τηλεπισκόπησης στο Plymouth Marine Laboratory και επικεφαλής συγγραφέας σχολίασε: «Η πλαστική ρύπανση είναι ένα παγκόσμιο ζήτημα. Αυτή η μέθοδος ελπίζουμε ότι θα αποτελέσει ένα σκαλοπάτι για δορυφόρους και drone που θα χρησιμοποιηθούν για την αντιμετώπιση του προβλήματος των θαλάσσιων πλαστικών στο τέλος του κύκλου ζωής των προϊόντων. Ωστόσο, θα σημειώσουμε σημαντική πρόοδο μόνο αν αντιμετωπίσουμε επίσης την αιτία του προβλήματος και μειώσουμε την ποσότητα των παραγόμενων πλαστικών».