Ogni giorno tonnellate di detriti di plastica vengono rilasciati nell'oceano, e la maggior parte si accumula nel mezzo di macchie di immondizia, che tendono a galleggiare sulla superficie degli oceani al centro di ciascuna delle loro regioni. Il più infame, noto come il Great Pacific Garbage Patch, è nell'Oceano Pacifico settentrionale.

Ricercatori negli Stati Uniti e in Germania hanno deciso di esplorare quali percorsi trasportano i detriti dalle coste al centro degli oceani, così come i punti di forza relativi dei diversi vortici subtropicali negli oceani e il modo in cui influenzano l'accumulo a lungo termine di detriti.

In Caos , Philippe Miron, Francisco Beron Vera, Luzie Helfmann, e Peter Koltai riportano la creazione di un modello a catena di Markov della dinamica della superficie degli oceani dalle traiettorie storiche delle boe di superficie. Il loro modello descrive la probabilità che i detriti di plastica vengano trasportati da una regione all'altra della superficie oceanica.

"I detriti di superficie vengono rilasciati dalla costa e distribuiti in base alla quota della loro posizione dei rifiuti di plastica terrestri globali che entrano nell'oceano, " disse Miron, un assistente scienziato presso l'Università di Miami. "Per osservare la distribuzione a lungo termine dei detriti galleggianti, i detriti spiaggiati vengono reimmessi nel sistema seguendo la stessa distribuzione. Chiamiamo questo modello 'inquinamento consapevole, ' perché modella l'iniezione, dispersione, e il ricircolo dei detriti all'interno del sistema."

La teoria del percorso di transizione consente ai ricercatori di identificare percorsi o percorsi di transizione che collegano una sorgente direttamente a un bersaglio.

"In questo lavoro, ci concentriamo sui percorsi dalla costa ai vortici subtropicali, da un giro all'altro, e dai gyres alla costa, " disse Mirone.

I ricercatori hanno dedotto i percorsi dei detriti e hanno esplorato la stabilità delle macchie di immondizia quantificando la connessione tra loro e la loro capacità di trattenere i rifiuti.

"Abbiamo identificato un canale di transizione ad alta probabilità che collega il Great Pacific Garbage Patch con le coste dell'Asia orientale, che suggerisce un'importante fonte di inquinamento plastico lì, " ha detto Miron. "E la debolezza del vortice dell'Oceano Indiano come trappola di detriti di plastica è coerente con i percorsi di transizione che non convergono all'interno del vortice".

Hanno scoperto che gyres, generalmente, sono debolmente connessi o disconnessi l'uno dall'altro.

"Infatti, in caso di vento anomalo intenso, è più probabile che un vortice subtropicale esporti immondizia verso le coste che in un altro vortice, " disse Mirone.

Una delle più grandi scoperte fatte dal gruppo è che mentre il vortice subtropicale del Pacifico settentrionale attira la maggior parte dei detriti, coerente con le valutazioni precedenti, il vortice del Pacifico meridionale si distingue come il più duraturo, perché i detriti hanno meno vie di uscita e di altri vortici.

"I nostri risultati, comprese le prospettive per le macchie di immondizia ancora da osservare direttamente o in modo affidabile, vale a dire nel Golfo di Guinea e nel Golfo del Bengala, avere implicazioni per le attività di pulizia degli oceani, " ha detto Miron. "Le rotte di inquinamento reattivo che abbiamo trovato forniscono obiettivi, a parte le grandi distese di immondizia stesse, per quegli sforzi di pulizia".