利用遥感技术追踪海洋微塑料的新方法

2月3日《Science Report》杂志上发表文章《利用卫星追踪海洋为塑料的新方法》，研究人员提出通过遥感追踪海洋微塑料的新技术。研究发现，遥感技术在识别皂类残留物或油性残余物方面的效果最佳，这两类残留物使海洋表层的粗糙度得到了改变，而微塑料往往与这些残留物相伴出现，因此可通过遥感技术监测微塑料污染。

微塑料危及海洋生物和海洋生态系统，且难以追踪并清理。早在2021年的一项研究指出，卫星可提供微塑料进入水体、移动方式和采集位置的每日时间线。气旋全球导航卫星系统（CYGNSS）记录的数据显示，与不存在微塑料的清洁区域相比，包含微塑料的海洋区域表面粗糙度更低，即波浪频率及其幅度更小。在初步测试中，研究人员利用该技术在中国长江河口发现可疑的微塑料释放物，并识别太平洋“垃圾带”（Great Pacific Garbage patch）的季节性变化。但研究小组尚不确定微塑料和海洋表层粗糙度之间关系的性质。该研究表明，波浪活动异常并非由塑料本身引起，而是由表面活性剂引发。皂类或油性化合物常与微塑料同时释放，一旦进入水中，其移动和聚集方式与微塑料类似。

研究人员指出，基于卫星的追踪工具将在现有追踪方法的基础上实现重大改进，目前的追踪方法主要依靠浮游生物拖网的不连续报告，其捕获物中往往包含微塑料。研究人员利用该设施的波浪水槽测量了表面活性剂和微塑料颗粒对波浪的影响。研究发现，微塑料影响海洋表层粗糙度的条件是其浓度须远超出受污染海洋的微塑料常规浓度。然而，表面活性剂效果显著。研究人员发现，表面活性剂含量较高的水域需要更多的风才能产生给定规模的波浪，而且这些波浪的消散速度比清洁水域中的速度快。该发现将推动对表面活性剂和微塑料在海洋中相互作用的进一步研究。下一步目标是认识海洋表层粗糙度、微塑料和活性剂之间的确切关系。研究人员将结合海水取样、卫星观测和计算机建模实现该目标，进而开发一个识别现有微塑料并预测其路径的系统。

来源：Scientific Reports、中国科学院兰州文献情报中心《国际海洋科技参考》