Si stima che ogni anno circa 8 milioni di tonnellate di rifiuti di plastica finiscano nell'oceano, e la maggior parte di essa viene battuta dal sole e dalle onde in microplastiche, minuscole macchie che possono cavalcare le correnti a centinaia o migliaia di miglia dal loro punto di ingresso.

I detriti possono danneggiare la vita marina e gli ecosistemi marini, ed è estremamente difficile da rintracciare e ripulire.

Ora, I ricercatori dell'Università del Michigan hanno sviluppato un nuovo modo per individuare le microplastiche oceaniche in tutto il mondo e seguirle nel tempo, fornendo una cronologia giorno per giorno di dove entrano in acqua, come si muovono e dove tendono a raccogliere.

L'approccio si basa sul sistema globale di navigazione satellitare Cyclone, o CYGNSS, e può fornire una visione globale o ingrandire piccole aree per un'immagine ad alta risoluzione dei rilasci di microplastiche da un'unica posizione.

La tecnica è un importante miglioramento rispetto agli attuali metodi di tracciamento, che si basano principalmente su rapporti imprevedibili di pescherecci a strascico di plancton che raccolgono microplastiche insieme alle loro catture.

"Siamo ancora all'inizio del processo di ricerca, ma spero che questo possa essere parte di un cambiamento fondamentale nel modo in cui tracciamo e gestiamo l'inquinamento da microplastiche, " ha detto Chris Ruf, il professore universitario Frederick Bartman di scienze del clima e dello spazio presso la U-M, ricercatore principale di CYGNSS e autore senior di un articolo appena pubblicato sul lavoro.

Le loro prime osservazioni sono rivelatrici.

Cambiamenti di stagione nel Great Pacific Garbage Patch

Il team ha scoperto che le concentrazioni globali di microplastiche tendono a variare in base alla stagione, con un picco nel Nord Atlantico e nel Pacifico durante i mesi estivi dell'emisfero settentrionale. giugno e luglio, Per esempio, sono i mesi di punta per il Great Pacific Garbage Patch, una zona di convergenza nel Pacifico settentrionale dove le microplastiche si accumulano in quantità massicce.

Le concentrazioni nell'emisfero australe raggiungono il picco durante i mesi estivi di gennaio e febbraio. Le concentrazioni tendono ad essere inferiori durante l'inverno, probabilmente a causa di una combinazione di correnti più forti che rompono i pennacchi di microplastica e un aumento della miscelazione verticale che li spinge ulteriormente sotto la superficie dell'acqua, dicono i ricercatori.

I dati hanno anche mostrato diversi brevi picchi nella concentrazione di microplastiche alla foce del fiume Yangtze, a lungo sospettato di essere una fonte principale.

"Una cosa è sospettare una fonte di inquinamento da microplastiche, ma un'altra è vederlo accadere, " Ha detto Ruf. "I dati sulle microplastiche che sono stati disponibili in passato sono stati così scarsi, solo brevi istantanee che non sono ripetibili."

I ricercatori hanno prodotto visualizzazioni che mostrano le concentrazioni di microplastiche in tutto il mondo. Spesso le aree di accumulo sono dovute a correnti d'acqua locali prevalenti e zone di convergenza, con la patch del Pacifico che è l'esempio più estremo.

"Ciò che rende degni di nota i pennacchi delle principali foci dei fiumi è che sono una sorgente nell'oceano, al contrario dei luoghi dove le microplastiche tendono ad accumularsi, " ha detto Ruf.

Ruf afferma che le informazioni potrebbero aiutare le organizzazioni che ripuliscono le microplastiche a distribuire navi e altre risorse in modo più efficiente. I ricercatori sono già in trattative con un'organizzazione di pulizia olandese, La pulizia dell'oceano, lavorare insieme per convalidare i risultati iniziali del team. I dati single point release possono essere utili anche all'agenzia delle Nazioni Unite UNESCO, che ha sponsorizzato una task force per trovare nuovi modi per monitorare il rilascio di microplastiche nelle acque del mondo.

I satelliti per il monitoraggio degli uragani puntano sull'inquinamento da plastica

Sviluppato da Ruf e dallo studente universitario UM Madeline Evans, il metodo di tracciamento utilizza i dati esistenti da CYGNSS, un sistema di otto microsatelliti lanciato nel 2016 per monitorare il tempo vicino al cuore di grandi sistemi di tempeste e rafforzare le previsioni sulla loro gravità. Ruf guida la missione CYGNSS.

La chiave del processo è la rugosità della superficie dell'oceano, che CYGNSS già misura usando il radar. Le misurazioni sono state utilizzate principalmente per calcolare la velocità del vento vicino agli occhi degli uragani, ma Ruf si chiese se potessero avere anche altri usi.

"Stavamo prendendo queste misurazioni radar della rugosità superficiale e le usavamo per misurare la velocità del vento, e sapevamo che la presenza di cose nell'acqua altera la sua reattività all'ambiente, " Disse Ruf. "Così mi è venuta l'idea di fare tutto al contrario, usando i cambiamenti nella reattività per prevedere la presenza di cose nell'acqua."

Utilizzando misurazioni indipendenti della velocità del vento da NOAA, il team ha cercato luoghi in cui l'oceano sembrava meno agitato di quanto dovrebbe essere data la velocità del vento. Hanno quindi confrontato quelle aree con le osservazioni reali dei pescherecci a strascico di plancton e dei modelli di correnti oceaniche che prevedono la migrazione della microplastica. Hanno trovato un'alta correlazione tra le aree più lisce e quelle con più microplastiche.

Il team di Ruf ritiene che i cambiamenti nella rugosità degli oceani potrebbero non essere causati direttamente dalle microplastiche, ma invece da tensioattivi, una famiglia di composti oleosi o saponosi che abbassano la tensione superficiale sulla superficie di un liquido. I tensioattivi tendono ad accompagnare le microplastiche nell'oceano, sia perché spesso vengono rilasciate insieme alle microplastiche, sia perché viaggiano e si raccolgono in modo simile una volta che sono in acqua.