Группа исследователей из Университета Кадиса запустила спутниковая система, способная прогнозировать прибытие мусора в Средиземное море после проливных дождей.Эта экспериментальная технология позволяет нам практически шаг за шагом отслеживать, как обломки, переносимые речными паводками, образуют крупные полосы на поверхности и достигают пляжей спустя несколько дней.
Проект разработан специализированной командой в структура и динамика водных экосистем УКАОн сочетает в себе спутниковые снимки высокого разрешения с математическими моделями и гидрологическими данными. Цель состоит в том, чтобы установить точную хронологию каждого экстремального события, связанного с выпадением осадков, от формирования шторма до окончательного рассеивания обломков в открытом океане, и преобразовать эти знания в практический инструмент прогнозирования и раннего предупреждения.
Система отслеживания мусора с суши до Средиземного моря.
Основой этой работы является спутниковая система, которая обнаруживает и отслеживает так называемые «импульсы» мусора. Эти загрязняющие вещества попадают в Средиземное море во время сильных дождей. Проливные дожди вызывают почти мгновенную реакцию рек и ручьев, особенно в небольших бассейнах и городских районах, унося с собой пластик, растительные остатки и другие отходы к побережью.
Исследователи показали, что Большая часть мусора попадает в море во время так называемой «первой вспышки».То есть, это первый всплеск после сильного дождя. За считанные часы или несколько дней огромные объемы обломков перемещаются из речных бассейнов на поверхность океана, организуясь в линейные структуры, видимые из космоса.
По словам команды, Короткие реки и густонаселенные урбанизированные районы реагируют практически мгновенно. в пик осадков. В отличие от этого, в крупных реках, таких как Рона, наблюдается задержка от двух до трех дней между максимальным количеством осадков и массовым сбросом отходов в море, что является ключевым фактором для любой системы прогнозирования.
В одном из конкретных эпизодов, проанализированных в северо-западной части Средиземноморья, ученые ежедневно в течение трех месяцев проводили наблюдения. Эволюция штормов, речных наводнений и поведение поверхностного мусора.Детальный мониторинг позволяет нам составить подлинную «историю» этого события, включая этапы проникновения, концентрации, рассеивания и последующего частичного возвращения на пляжи.
Спутниковые наблюдения показали, что, оказавшись в море, Отходы могут перемещаться на расстояние до 300 километров от побережья. Следуя динамике течений и ветров, часть этого мусора возвращается на пляжи спустя несколько дней, что значительно увеличивает количество случаев массового выброса мусора в туристических зонах и природных местах.
Мусорные следы: нити длиной в километры.
Одним из наиболее примечательных элементов, обнаруженных этой системой, являются: «Потоки» морского мусора, ряды отходов, выстроившиеся на поверхности. Эти структуры, которые легко пропустить с борта корабля в море, идеально видны на спутниковых снимках, полученных в результате совместного воздействия ветра и течений.
Исследования, проведенные группой ученых из Университета Кадиса, описывают следующее: ручьи шириной в несколько метров, длина которых может превышать 20 километров.образуются настоящие полосы загрязнения. Внутри них концентрируются плавающие пластиковые частицы различного размера, остатки растительности, пыльца и морская слизь — стойкая пена, характерная для богатых питательными веществами и загрязненных вод.
В течение 90 дней, проанализированных в северо-западной части Средиземного моря, группа исследователей подсчитала, что... Около 50 тонн мусора переместилось с суши в море.Из этого общего количества 52% приходилось на плавающий материал, то есть на обломки, которые остаются на поверхности достаточно долго, чтобы быть унесенными ветром и образовать эти ручейки.
Модели, разработанные на основе данных, показывают, что Примерно 68% этого плавающего мусора в конечном итоге достигает пляжей.Примерно 32% мусора в конечном итоге оседает на дне. Оставшиеся 24 тонны откладываются непосредственно на морском дне у побережья, усугубляя менее заметную, но не менее серьезную проблему: накопление мусора в донных местообитаниях.
Исследователи отмечают, что Экстремальные случаи попадания мусора в Средиземное море, подобные тому, который изучался, происходят в среднем каждые два-три года.Хотя такие события происходят не каждый день, их влияние настолько велико, что один-единственный случай может внезапно изменить количество отходов во всем регионе, превратив Средиземноморье в один из главных районов скопления пластика в мире.
Методология построения сюжета и новаторское использование спутников в океанографии.
Для детальной реконструкции этих эпизодов команда UCA впервые в океанографии применила... Методология «Сюжетная линия» — инструмент, заимствованный из климатологии. Этот подход используется для того, чтобы сделать экстремальные погодные явления более понятными. Вместо того чтобы полагаться на глобальную статистику, он отслеживает конкретную последовательность событий: как формируется шторм, как он усиливается, какие осадки он вызывает и какие последствия он оказывает на реки и моря.
На практике это означает анализ ежедневных метеорологических, гидрологических и океанографических переменных: интенсивность и траектория штормов, речные потоки, уровни осадков, преобладающие ветры и океанские течения, а также пространственная эволюция следов обломков, обнаруженных со спутника.
Использование спутников оказалось ключевым компонентом системы, поскольку Отсюда открывается беспрецедентный вид на океан, недоступный с борта корабля.Полученные изображения позволяют отслеживать образование, деформацию и разрыв скоплений обломков, количественно оценивать их масштабы и определять, сколько мусора сконцентрировано в определенных участках морской поверхности.
Этот детальный подход, примененный к отдельному событию в северо-западной части Средиземноморья, послужил Испытательный полигон для проверки взаимосвязи между экстремальными погодными явлениями и выбросами загрязняющих веществ в морскую среду.Дальнейшая цель состоит в том, чтобы масштабировать методологию и автоматизировать ее таким образом, чтобы она работала при любых ливневых дождях в других районах Средиземноморья и даже в других европейских морях.
Результаты этой работы опубликованы в научном журнале. Загрязнение морской среды бюллетеньгде подробно описывается «история» эпизода попадания мусора в северо-западную часть Средиземного моря и образования ручейков, а также представлены основы будущей системы раннего предупреждения.
Разработка системы раннего предупреждения для пляжей и административных органов.
Помимо научного анализа, конечная цель проекта заключается в следующем: Разработать оперативный инструмент, позволяющий прогнозировать за несколько дней появление мусора на конкретных пляжах. После обнаружения шторма власти получат заблаговременную информацию для организации работ по очистке и принятию мер по локализации загрязнения окружающей среды.
Технология пока находится на ранней стадии развития. на этапе экспериментальных и полевых испытанийОднако исследователи уже работают над платформой, способной автоматизировать в глобальном масштабе как загрузку, так и анализ спутниковых снимков. Идея заключается в том, что система сможет генерировать оповещения практически в режиме реального времени, используя данные об осадках, речном стоке и моделях океанических течений.
Обладая подобной информацией, специалисты по управлению прибрежными территориями могли бы расставить приоритеты в распределении ресурсов, активировать барьеры сдерживания в стратегически важных устьях рек или усилить бригады уборщиков на пляжах, где ожидается более значительное воздействие.
Технология пока находится на ранней стадии развития. на этапе экспериментальных и полевых испытанийОднако исследователи уже работают над платформой, способной автоматизировать в глобальном масштабе как загрузку, так и анализ спутниковых снимков. Идея заключается в том, что система сможет генерировать оповещения практически в режиме реального времени, используя данные об осадках, речном стоке и моделях океанических течений.
Проект поддерживается Министерство университетов, исследований и инноваций регионального правительства Андалусии и Европейское космическое агентствоте, кто рассматривает эту систему как пример того, как космические технологии могут быть непосредственно использованы для защиты морских экосистем и для планирования государственной политики на основе данных.
Параллельно исследовательская группа занимается составлением отчетов. Гидрологическая и экологическая информация о лагуне Ла-Джанда.Это бывшее заболоченное место, ныне осушенное, расположенное между Вехер-де-ла-Фронтера, Беналуп-Касас-Вьехас и Тарифой. Эти данные позволяют лучше понять историческую динамику бассейна и способствуют более глубокому осмыслению изменений в переносе наносов и отходов к побережью Кадиса с течением времени.
Взятые вместе, эта спутниковая система и связанная с ней методология представляют собой значительный шаг вперед в изучении и борьбе с загрязнением морской среды мусором в Средиземном море.Прямая связь между эпизодами проливных дождей и попаданием мусора на пляжи и морское дно открывает возможности для более эффективной профилактической политики, более точного планирования уборки и большей способности реагировать на экстремальные явления, которые, хотя и происходят не каждый год, могут надолго повлиять на качество окружающей среды европейских побережий.