根据由海洋科学研究所(ICM-CSIC) 和加的斯大学领导的一项新研究，从太空探测海洋垃圾现在已成为现实，该研究最近发表在著名期刊《自然通讯》上。到目前为止，海面上的垃圾(主要是塑料)的数量很少足以从太空产生可探测的信号。然而，研究小组利用超级计算机和先进的搜索算法证明，卫星是估算海洋垃圾数量的有效工具。
为开展这项工作，欧洲航天局(ESA) 资助了这项研究，研究人员分析了欧洲哥白尼哨兵 2 号卫星在地中海进行的为期六年的历史观测系列。研究人员总共仔细检查了每 3 天拍摄的 30 万张分辨率为 10 米的图像。结果显示，漂浮结构中存在大量垃圾，科学上称之为“垃圾堆”，这些垃圾堆长达数公里，是由洋流汇聚和风对海面的影响造成的。
尽管卫星的传感器并非专门设计用于检测垃圾，但它们识别塑料的能力使人们能够绘制出地中海污染最严重的地区。这张地图显示了大陆垃圾的主要入口点，并加深了我们对垃圾运输机制的理解。结果表明，2015 年至 2021 年期间，地中海漂浮塑料的数量可能覆盖约 95 平方公里的面积，相当于约 7,500 个足球场。
“到目前为止，在海面上寻找直径几米的垃圾聚集体就像大海捞针，因为垃圾堆的形成需要大量垃圾和少量风来阻止其扩散，”这项研究的联合主任之一曼努埃尔·阿里亚斯(ICM-CSIC)解释说。
这项研究的联合主任、加的斯大学的Andrés Cózar则强调，“这些痕迹对于海洋垃圾的相关性和重要性直到现在才为人所知”，他对通过超级计算机和高级搜索算法的自动化实现大面积定期监测太空中海洋垃圾堆积情况表示欢迎。
着眼于未来的太空任务，研究小组建议在卫星上安装专门的塑料检测传感器。根据这项研究，这将使检测海洋中塑料的能力提高 20 倍。此外，这些信息可以与其他环境因素进行比较，以更好地了解塑料碎片从陆地运输到海洋的机制，并更好地指导行动和法规，以对抗这种影响生物多样性、鱼类资源和旅游业的海洋污染。
人口密度是关键因素
研究得出的结论是，人口密度、地理和降雨模式等因素对海洋垃圾的积累有重大影响。例如，沙漠国家或城市对这一问题的贡献要小得多，而在降雨较多的地区，尤其是暴雨发生时，前几天和几周排放造成的垃圾积累要高得多。
最后，研究显示，大多数来自大陆的垃圾都局限于距离海岸 15 公里的海域，几天或几个月后又会返回海岸。“这证实了大陆塑料垃圾和人类活动直接在海中产生的塑料垃圾的分布方式和分布方式不同，”阿里亚斯解释道。
该研究的作者通过几个真实案例说明了新方法的适用性，例如评估罗马台伯河(意大利)垃圾处理行动计划的有效性、确定苏伊士运河(埃及)海上运输相关的污染热点或使用卫星观测指导比斯开湾(西班牙)水域的清理任务。
尽管如此，研究结果表明，基于卫星的海洋污染监测是可行的，而且除了塑料之外，还有希望解决其他问题。例如，专门用于检测和识别漂浮物的传感器可以帮助解决船舶货物丢失、石油泄漏或海上搜救任务等问题。
除了加的斯大学和 ICM-CSIC，该团队还包括来自欧洲航天局 (ESA)、法国 ARGANS、加泰罗尼亚理工大学 (西班牙)、意大利国立研究委员会 (ISMAR-CNR)、克里特技术大学 (希腊)、ARGANS 有限公司 (英国)、空中客车防务与航天公司 (法国)、欧盟委员会联合研究中心 (JRC)、海洋清洁组织 (荷兰) 和 ACRI-ST (法国) 的研究人员。