Posted 18 июня, 17:32

Published 18 июня, 17:32

Modified 1 июля, 06:39

Updated 1 июля, 06:39

Суперкомпьютер поможет ученым отслеживать мусор в океане

Суперкомпьютер поможет ученым отслеживать мусор в океане

18 июня 2024, 17:32
Фото: Фрагмент видео
Большая часть пластика, загрязняющего океаны Земли, плавает не на поверхности, а под волнами. Это делает отслеживание и мониторинг мусора с использованием спутников сложной задачей для исследователей. Но новая система поисковых алгоритмов на базе суперкомпьютера может в этом помочь.

Разработка ученых

В рамках исследовательского проекта была создана программа машинного обучения на 300 000 мультиспектральных и инфракрасных изображениях Средиземного моря. Они были собраны за шесть лет спутником Copernicus Sentinel-2 Европейского космического агентства. Затем команда использовала эту базу данных, чтобы идентифицировать так называемые валки — плавающие волокна, состоящие из мусора и пластика, образованные морскими течениями и ветром. Хотя структуры зачастую недолговечны, валки могут простираться на многие мили, прежде чем рассеяться в океане. Об этом пишет popsci.com со ссылкой на журнал Nature Communications.

«До сих пор поиск скоплений мусора диаметром в несколько метров на поверхности океана был похож на поиск иголок в стоге сена, поскольку для образования отслеживаемых следов необходимо наличие большого количества мусора и небольшого ветра, чтобы не допустить его разброса», — рассказал один из исследователей проекта Мануэль Ариас.

Какие выводы сделали исследователи

Хотя валки составляют лишь крайне небольшую часть общего морского мусора, ученые предположили, что мусор может служить индикатором больших точек загрязнения. В период с июля 2015 года по сентябрь 2021 года команда обнаружила и проконтролировала в общей сложности 14 374 валки. Многие из тех, что были найдены на спутниковых изображениях, впоследствии были проверены кораблями. В общей сложности загрязнение, по оценкам экспертов, охватило 94,5 квадратных километров. Хотя длина большинства нитей составляла 1 километр, 27 зарегистрированным валкам удалось растянуться на 10–23 км.

Дальнейший анализ структуры загрязнения морской среды позволил ученым сделать вывод о ряде факторов, влияющих на то, где и когда накапливается океанский мусор. Учитывались такие факторы, как плотность населения, географическое положение и количество осадков. Например, в регионах, где часто идут проливные дожди, больше мусора смывается в воду. Эти горячие точки также в основном расположены в пределах 15 километров от побережья и часто возвращаются на берег в течение следующих недель или месяцев.

Исследователи полагают, что новая система может помочь проектам по очистке выявить районы концентрированного загрязнения океана пластиком и даже спрогнозировать, где и когда оно может распространиться. Они также считают, что программу можно расширить, чтобы отслеживать другие проблемы. Например, можно было бы искать судовые грузы, разливы нефти и контролировать поисково-спасательные ситуации.

«Морской мусор отражает неспособность нашей цивилизации управлять отходами», — пишут ученые в своем исследовании. «Спутниковые наблюдения — одна из лучших надежд на крупномасштабный мониторинг».