AI срещу синтетични нашественици в делтата на Ебро

На всички планети водните, земните и въздушните местообитания са обект на прогресивно посегателство от малки синтетични нашественици. Въпреки техния размер, почти невидим за човешкото око (мерят по-малко от 5 милиметра), вездесъщността на микропластмасата причинява все по-очевидни ефекти върху екосистемите и застрашава тяхното биоразнообразие. По-специално, пресните и солените води са една от среди, в които тези частици дифундират по-обширно. Всяка година 8 милиона тона пластмаса попадат в морето, а изображенията на гигантския остров от пластмаса в Тихия океан предизвикаха множество кампании и проучвания, фокусирани предимно върху макропластмасите, докато по-малките доскоро бяха често по-незабелязани от както обществото, така и науката за околната среда.

„Много неща са естествени, за които смятаме, че са незамърсени, също са замърсени, независимо дали го виждаме или не“, обяснява Майте Мартинес-Ейксарх, изследовател от програмата IRTA за морски и вътрешни води.

В този контекст едно от настоящите предизвикателства е да се усъвършенстват техниките за идентификация и наблюдение на микропластмасите, за да се разбере откъде идват и как се държат, и в крайна сметка да се действа, за да се намали въздействието им. Поради тази причина екип на IRTA, координиран от Мартинес-Ейксар, стартира проекта BIO-DISPLAS през 2021 г., заедно с Фондация за биоразнообразие към Министерството на екологичния преход и демографското предизвикателство. Възможно е да се определи разпределението на микропластмасите във водната среда на Делтата и да се разкрие система, която ги класифицира автоматично. Търсене от 2019 г. на Института по наука и технологии за околната среда (ICTA-UAB) изчисли, че 2.200 милиарда микропластмаса се изхвърлят в Средиземно море всяка година от тази естествена фуния. През 2019 г. проучване на Института за наука и технологии за околната среда (ICTA-UAB) изчисли, че 2.200 милиона микропластмаси навлизат в Средиземно море всяка година от тази естествена фуния.

За разлика от проучването ICTA-UAB, което се основава на събирането на проби от пясъчните плажове, в коритото на устието и в повърхностните води, проектът BIO-DISPLAS започва от събиране на вода и седименти, направени в пет лагуни и A Delta Rice Поле. След като микропластмасите се отделят от естествените остатъци, частиците ще бъдат преброени и класифицирани въз основа на три променливи: размер, цвят и тип структура (като влакна, фрагменти или филми). Резултатът ще бъде таблица с концентрацията на полимери в различните местообитания на екосистемата.

В допълнение, въз основа на тези данни, IRTA ще открие компютърен модел за идентифициране, броене и измерване на микропластмаси в изображения, направени с микроскоп или бинокулярна лупа. След получаване на някои първоначални ръчни инструкции, самото приложение ще бъде усъвършенствано по време на процеса благодарение на автоматизиран алгоритъм за обучение. Като цяло приложението ще се е научило да извършва откриване и класифициране самостоятелно. Това е визуална технология и се прилага в други среди, като регистриране на колонии от микроорганизми. „Това ще ни позволи да спестим време и усилия и да можем да стандартизираме и автоматизираме бъдещите процеси на броене“, защитава Карлес Алкараз, изследовател на IRTA и човек, отговарящ за програмирането на модела.

Всичко това ще послужи за поставяне на първата внимателна представа за обхвата на микропластмасата в Делтата, база, която отваря пътя към бъдещи линии на наблюдение и изследвания. „Ще можем да видим, например, как да се спуснем до динамиката на естествените потоци на екосистемата или да свържем тяхното разпределение с факторите на околната среда“, казва Мартинес-Ейксарх. Пълната картина на проблема също позволява микропластмасата да се изведе като възможен произход. Те могат да дойдат от разграждането на по-големи пластмаси (вторични микропластмаси), както и на малки суровини (първични микропластмаси).

Малък, но вреден

Повсеместното разпространение на микропластмасите в най-големия лист от хидрографската мрежа на полуострова е демонстрирано в проучвания на Асоциацията „Човек и територия“ през 2020 г. Както по отношение на разпространението, така и по отношение на ефектите на тези полимери в различни местообитания. От една страна, синтетичните материали могат да причинят промени в динамиката като цикъла на хранителните вещества и разлагането на органичната материя. Също така, както се наблюдава в Каталуния в случая на морски, микропластмасата се въвежда в червения трофик, който е загубил своето ние и може да причини токсичност или да наруши хормоналната система.

Проектът BIO-DISPLAS, разработен за личната програма за морски и континентални води на IRTA в Сант Карлес де ла Рапита, ще приключи през 2023 г. и ще бъде награден с Фондация за биоразнообразие на Министерството на екологичния преход и демографското предизвикателство. Също така, със сътрудничеството на испанската неправителствена организация SEO/BirdLife, която се е включила като доброволец за лабораторните зони и ще участва в дейностите по трансфер и разпространение на резултатите.