Havmikroplast:Første globale visning viser sæsonmæssige ændringer og kilder

Anslået 8 millioner tons plastaffald kommer hvert år ud i havet, og det meste af det bliver ramt af sol og bølger til mikroplast - små pletter, der kan køre strømme hundredvis eller tusinder af miles fra deres indgangspunkt.

Affaldet kan skade havlivet og marine økosystemer, og det er ekstremt svært at spore og rydde op.

Nu, University of Michigan forskere har udviklet en ny måde at lokalisere havmikroplastik over hele kloden og spore dem over tid, giver en dag-til-dag tidslinje for, hvor de kommer i vandet, hvordan de bevæger sig, og hvor de plejer at samle.

Fremgangsmåden er baseret på Cyclone Global Navigation Satellite System, eller CYGNSS, og kan give en global visning eller zoome ind på små områder for et billede i høj opløsning af mikroplastudgivelser fra et enkelt sted.

Teknikken er en stor forbedring i forhold til nuværende sporingsmetoder, som hovedsagelig er afhængige af plettede rapporter fra plankton -trawlere, der netter mikroplast sammen med deres fangst.

"Vi er stadig tidligt i forskningsprocessen, men jeg håber, at dette kan være en del af en grundlæggende ændring i, hvordan vi sporer og håndterer mikroplastforurening, "sagde Chris Ruf, Frederick Bartman Collegiate Professor i klima- og rumvidenskab ved U-M, hovedforsker ved CYGNSS og seniorforfatter på et nyligt udgivet papir om værket.

Deres første observationer er afslørende.

Sæsonændringer i Great Pacific Garbage Patch

Teamet fandt ud af, at globale mikroplastkoncentrationer har en tendens til at variere efter sæson, toppede i Nordatlanten og Stillehavet i den nordlige halvkugles sommermåneder. Juni og juli, for eksempel, er spidsmånederne for Great Pacific Garbage Patch, en konvergenszone i det nordlige Stillehav, hvor mikroplast samler sig i enorme mængder.

Koncentrationerne på den sydlige halvkugle topper i løbet af sommermånederne januar og februar. Koncentrationerne har en tendens til at være lavere om vinteren, sandsynligvis på grund af en kombination af stærkere strømme, der bryder mikroplastiske fjer og øget lodret blanding, der driver dem længere under vandoverfladen, siger forskere.

Dataene viste også flere korte stigninger i mikroplastkoncentrationen ved mundingen af ​​Yangtze -floden - længe mistænkt for at være en hovedkilde.

"Det er en ting at mistanke om en kilde til mikroplastforurening, men noget helt andet at se det ske, "Sagde Ruf." Mikroplastdataene, der tidligere har været tilgængelige, har været så sparsomme, bare korte øjebliksbilleder, der ikke kan gentages. "

Forskerne producerede visualiseringer, der viser mikroplastkoncentrationer rundt om i verden. Ofte skyldes akkumuleringsområderne herskende lokale vandstrømme og konvergenszoner, med Stillehavsplasteret det mest ekstreme eksempel.

"Det, der gør rynkerne fra store flodmundinger bemærkelsesværdige, er, at de er en kilde til havet, i modsætning til steder, hvor mikroplasten har tendens til at ophobes, "Sagde Ruf.

Ruf siger, at oplysningerne kan hjælpe organisationer, der rydder op i mikroplast, med at implementere skibe og andre ressourcer mere effektivt. Forskerne er allerede i samtaler med en hollandsk oprydningsorganisation, Oprydning af havet, om at samarbejde om at validere teamets indledende fund. Enkeltpunktsudgivelsesdata kan også være nyttige for FN-agenturet UNESCO, som har sponsoreret en taskforce for at finde nye måder at spore frigivelse af mikroplast i verdens farvande.

Orkan-sporingssatellitter retter blikket mod plastforurening

Udviklet af Ruf og UM bachelor Madeline Evans, sporingsmetoden bruger eksisterende data fra CYGNSS, et system med otte mikrosatellitter, der blev lanceret i 2016 for at overvåge vejret nær hjertet af store stormsystemer og styrke forudsigelser om deres sværhedsgrad. Ruf leder CYGNSS -missionen.

Nøglen til processen er ru overflade på havet, som CYGNSS allerede måler ved hjælp af radar. Målingerne er hovedsageligt blevet brugt til at beregne vindhastighed nær orkanernes øjne, men Ruf spekulerede på, om de også kunne have andre anvendelser.

"Vi havde taget disse radarmålinger af overfladeruhed og brugt dem til at måle vindhastighed, og vi vidste, at tilstedeværelsen af ​​ting i vandet ændrer dets lydhørhed over for miljøet, "Sagde Ruf." Så jeg fik ideen om at gøre det hele baglæns, ved hjælp af ændringer i lydhørhed til at forudsige tilstedeværelsen af ​​ting i vandet. "

Ved hjælp af uafhængige vindhastighedsmålinger fra NOAA, holdet ledte efter steder, hvor havet virkede mindre groft, end det skulle gives vindhastigheden. De matchede derefter disse områder med faktiske observationer fra plankton trawlere og havstrømsmodeller, der forudsiger migration af mikroplast. De fandt en høj korrelation mellem de glattere områder og dem med mere mikroplast.

Rufs team mener, at ændringer i havets ruhed ikke muligvis skyldes direkte af mikroplasten, men i stedet af overfladeaktive stoffer - en familie af olieagtige eller sæbende forbindelser, der sænker overfladespændingen på en væskes overflade. Overfladeaktive stoffer har en tendens til at ledsage mikroplast i havet, både fordi de ofte frigives sammen med mikroplast, og fordi de rejser og samler på lignende måder, når de er i vandet.