NASAの技術で海洋プラスチックを検知する
JANGIRA LEWIS 著 | EARTH.ORG | 2021年9月10日 | 3分
NASAの技術で海洋プラスチックを検知する
主にハリケーンの風速分析に使われるNASAの技術が、海洋プラスチックの量を検知するために利用できるようになりました。特に、微小プラスチックがどう動き、どこに集まり、どこから海へ入るかの追跡に有効です。この観測データによって、組織は高濃度の海域を見つけ、清掃活動に生かせます。
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2016年に開発されたNASAの衛星技術で、海のマイクロプラスチックを追跡し、濃度を把握できます。ゴマ粒ほどの小さな破片であるマイクロプラスチックは、海に浮かぶごみで最も多い種類です。植物の成長に影響し、遠い生態系へ入り込み、呼吸する空気にも達します。生物が食べると消化管が詰まったり、満腹と感じて餓死したりするなど、深刻な影響があります。動物プランクトンほど小さな生物も対象です。
この新しい用途は、海洋生物の保護、被害を和らげる研究、非営利・民間組織による清掃に、大きく貢献するでしょう。
気候・宇宙科学のFrederick Bartmen Collegiate教授Chris Ruf氏と、ミシガン大学の研究助手Madeline Evans氏は、NASAのCyclone Global Navigation Satellite System（CYGNSS）を使い、宇宙からプラスチック濃度を検知する方法を開発しました。海洋ごみの推定80〜85%がプラスチックであるため、この方法は汚染の追跡・管理の基盤となり得ます。
CYGNSSは8基の小型衛星のネットワークで、熱帯の風速を分析し、ハリケーンの予測を助けます。当初は風で海面がどれほど荒れるかを観測するためのものでしたが、海面を測ることでマイクロプラスチック濃度も検知できます。海面が滑らかなほど、高濃度である可能性があります。
Ruf氏は、「世界を周回する衛星の測定値を組み合わせると、世界の濃度の時間変化を画像化できます。太平洋ごみベルトや、北大西洋・南方の海の高濃度域を明瞭に識別できます」と述べています。
衛星は、流入地点、移動経路、集積域の追跡に特に有効でした。2021年6月の研究論文でRuf氏は、データから傾向を見いだせたと報告しています。例えば濃度には季節性があり、北半球は夏の6〜7月、南半球は夏の1〜2月に高くなりました。また、中国の銭塘江と長江の河口が、東シナ海へ微小プラスチックを送り出す二つの大きな発生源と分かりました。
この方法は客観的で一貫したデータ源となり、移動の正確な時系列をつくれます。現在、環境研究では商船や調査船が、微生物を採る細かな目のプランクトンネットを曳いてデータを集めています。しかし船が調べられる範囲は狭く、網による観測が不完全で信頼性を欠く場合があります。それだけで海の真の濃度を推定するのは難しいのです。
クリーン技術を専門とするフィンランドのClewatなど、清掃に取り組む組織も、船での回収、再生、処分にこのデータを使えます。The Ocean Cleanのような組織にも、海からプラスチックを取り除く使命を効果的に果たす上で有用です。
ただし、衛星で濃度を検知できても、他の変数を考慮しなければなりません。観測した海面には、マイクロプラスチックとともに界面活性剤が存在する可能性があります。洗剤などに広く使われる液状の化学化合物で、海では微小プラスチックに似た動きをします。Ruf氏は、「滑らかな海域がどう生じるか、界面活性剤による間接的な現象かを調べ、その輸送機構と微小プラスチックとの関係をより正確に理解するため、さらなる研究が必要です」と説明しています。
Utah State大学流域科学部のJanice Brahney氏は、2021年4月に影響と原因を調べる論文を発表しました。「湿潤と乾燥、山地と平地など、異なる環境が過程をどう変えるか理解するため、さらに研究が必要です。世界は生産や使用を減速していないため、これらの問いは毎年より切迫しています」と述べています。
メイン画像：Joerg Blessing
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