Usare la tecnologia NASA per rilevare la plastica negli oceani
DI JANGIRA LEWIS | EARTH.ORG | 10 SETTEMBRE 2021 | 3 MIN
Usare la tecnologia NASA per rilevare la plastica negli oceani
Nel 2021, alcuni ricercatori hanno mostrato come i dati dei satelliti CYGNSS della NASA possano aiutare a stimare le concentrazioni di microplastiche marine. Il metodo confronta la rugosità della superficie con dati sul vento e modelli. Rileva un segnale indiretto, non le singole particelle, e integra i campionamenti in mare.
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La missione CYGNSS è stata lanciata nel 2016; l’applicazione alle microplastiche descritta qui è stata presentata nel 2021. Questi piccoli frammenti, all’incirca delle dimensioni di semi di sesamo, sono i detriti galleggianti più comuni. Influenzano la crescita delle piante, raggiungono ecosistemi lontani e persino l’aria che respiriamo. Se ingeriti, possono ostruire l’apparato gastrointestinale o dare falsa sazietà, causando morte per fame. Sono colpiti anche organismi piccoli come lo zooplancton.
Il nuovo impiego della tecnologia contribuirà alla protezione della vita marina, alla ricerca sugli effetti ecosistemici e alle attività di pulizia di organizzazioni non profit e private.
Come funziona il metodo satellitare
Chris Ruf, Frederick Bartman Collegiate Professor di scienze climatiche e spaziali, e Madeline Evans, assistente di ricerca dell’Università del Michigan, hanno sviluppato un nuovo uso del Cyclone Global Navigation Satellite System, CYGNSS, per rilevare dallo spazio le concentrazioni di plastica. Poiché i detriti plastici costituiscono circa l’80–85% dei rifiuti marini, il metodo può essere fondamentale per monitorarli e gestirli.
CYGNSS è una rete di otto microsatelliti che aiuta a prevedere gli uragani analizzando i venti tropicali. Progettata per osservare come il vento increspa l’acqua, può anche rilevare concentrazioni di microplastiche misurando la superficie: quanto più è liscia, tanto maggiore è la probabilità di concentrazioni elevate.
«Combinando le misure dei satelliti in orbita possiamo creare immagini globali in time-lapse delle concentrazioni», afferma Ruf. «Le immagini individuano chiaramente la Great Pacific Garbage Patch e altre regioni ad alta concentrazione nel Nord Atlantico e negli oceani meridionali».
I satelliti hanno seguito efficacemente ingresso, movimento e accumulo. Nel lavoro pubblicato nel giugno 2021, Ruf descrive andamenti stagionali: concentrazioni particolarmente alte nell’emisfero nord a giugno e luglio, e nell’emisfero sud a gennaio e febbraio. Due importanti fonti sono risultate le foci dei fiumi cinesi Qiantang e Yangtze, che riversano microplastiche nel Mar Cinese Orientale.
Che cosa permettono di capire le osservazioni
I satelliti offrono osservazioni ripetute, mentre i campioni d’acqua forniscono le misure dirette necessarie a interpretare e verificare le stime. La copertura spaziale limitata non rende i campionamenti intrinsecamente inaffidabili. Il metodo presentato nel 2021 integra i campionamenti dalle navi, senza sostituirli.
Organizzazioni come Clewat, azienda finlandese specializzata in tecnologie pulite, potranno usare i dati per aiutare le navi a raccogliere, riciclare e smaltire i rifiuti. Anche realtà come The Ocean Cleanup potranno svolgere più efficacemente la propria missione.
Occorre però considerare altre variabili. La rugosità superficiale può dipendere anche da tensioattivi presenti insieme alle microplastiche: composti liquidi usati in prodotti come i detergenti, che si muovono in modo simile. Ruf spiega: «Servono ulteriori studi per capire come si formano le aree lisce e se sono causate indirettamente dai tensioattivi, così da comprendere meglio il rapporto tra i rispettivi meccanismi di trasporto».
Janice Brahney, del Dipartimento di scienze dei bacini idrografici della Utah State University, ha pubblicato nell’aprile 2021 un lavoro su cause e impatti delle microplastiche. Sottolinea che «occorre approfondire come ambienti diversi influenzino il processo: climi umidi o secchi, montagne o pianure. Il mondo non ha rallentato produzione e uso della plastica, perciò queste domande diventano più urgenti ogni anno».
Immagine principale: Joerg Blessing
Questo articolo è apparso originariamente su Earth.Org ed è ripubblicato nell’ambito di un accordo editoriale.
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Domande e risposte
Questi satelliti possono vedere singole particelle di microplastica?
No. Il metodo CYGNSS descritto qui usa segnali radio riflessi per misurare la rugosità della superficie marina. I ricercatori combinano queste informazioni con dati sul vento e modelli per stimare le concentrazioni di microplastiche. È una misura indiretta, non una fotografia delle singole particelle.
Link a questa rispostaLe stime satellitari sostituiscono i campionamenti in mare?
No. I satelliti mostrano andamenti su vaste aree, mentre i campioni raccolti in mare forniscono informazioni sulle particelle effettivamente presenti nell’acqua analizzata. I due metodi si completano. Poiché diversi fattori modificano la superficie marina, un segnale satellitare da solo non determina la quantità o il tipo di plastica in un punto preciso.
Link a questa rispostaFonti e approfondimenti: NASA: Mapping Marine Microplastics, 03.12.2021 · Lindeque et al., Environmental Pollution, 2020 · NASA: Scientists Use NASA Satellite Data…, 25.06.2021
