从太空追踪海洋微塑料

密歇根大学的研究人员发现了有关一种可以从太空追踪微塑料的新兴技术的新信息。事实证明，卫星最擅长发现肥皂或油性残留物，微塑料似乎与残留物一起标记。

微塑料 - 可以从其入口点乘风数百或数千英里的微小斑点 - 会损害海洋生物和海洋生态系统，并且极难追踪和清理。然而，2021年的一项发现使人们希望卫星可以提供微塑料进入水中的位置，它们如何移动以及它们倾向于收集的每日时间表，以进行预防和清理工作。

研究小组注意到，旋风全球导航卫星系统(CYGNSS)记录的数据显示，与清洁区域相比，含有微塑料的海洋区域的表面粗糙度较小，即波浪越来越小。

在初步测试中，他们使用该技术发现了中国长江口可疑的微塑料释放，并确定了大太平洋垃圾带的季节性变化，大太平洋垃圾带是北太平洋的一个汇聚区，微塑料大量聚集。但直到现在，该团队还不确定微塑料与表面粗糙度之间关系的性质。

《科学报告》上一项新发表的研究表明，波浪活动的异常不是由塑料本身引起的，而是由表面活性剂引起的——肥皂或油性化合物通常与微塑料一起释放，一旦它们进入水中，它们就会以类似的方式传播和收集。

密歇根大学弗雷德里克·巴特曼大学气候与空间科学教授、该研究的作者克里斯·鲁夫(Chris Ruf)解释说，基于卫星的跟踪工具将是对当前跟踪方法的重大改进，目前的跟踪方法主要依赖于浮游生物拖网渔船的参差不齐的报告，这些报告将微塑料与捕获物一起净化。

“NOAA，英国普利茅斯海洋实验室和其他组织非常清楚我们正在做什么，但在广泛使用之前，我们需要谨慎并充分了解系统的局限性，”Ruf说，他也是CYGNSS的负责人。“这些新发现是这一过程中的重要一步。

该研究小组还包括前海军建筑和工程研究生Yukun Sun和Thomas Bakker，他们在密歇根大学的Aaron Friedman海洋流体动力学实验室收集了数据。 使用设施的波浪罐，他们测量了表面活性剂和微塑料颗粒对机械和风扇风产生的波浪的影响。

他们发现，为了使微塑料影响表面粗糙度，它们的浓度必须远高于即使在海洋污染区域通常发现的浓度。然而，表面活性剂具有显着的效果。研究人员发现，含有表面活性剂的水需要更多的风来产生给定大小的波，并且这些波比在清洁水中消散得更快。

UM海军建筑和海洋工程助理教授，该论文的通讯作者Yulin Pan表示，这一初步发现将推动对表面活性剂和微塑料如何在海洋中相互作用的进一步研究。

“我们可以看到表面粗糙度与微塑料和表面活性剂的存在之间的关系，”潘说。“现在的目标是了解这三个变量之间的确切关系。

他们计划结合使用水样、卫星观测和计算机建模来建立这种理解。最终，他们希望开发一个系统，政府，清理组织和其他组织可以用来发现现有的微塑料，并预测它们如何通过水道。

Ruf和团队的其他成员出现在纪录片《塑料地球》中，该纪录片探讨了塑料污染的规模和正在开发的工程解决方案。