AI proti sintetičnim vsiljivcem v delti reke Ebro

Na vseh planetih so vodni, kopenski in zračni habitati izpostavljeni postopnemu poseganju majhnih sintetičnih vsiljivcev. Kljub svoji velikosti, skoraj nevidni za človeško oko (merijo manj kot 5 milimetrov), vseprisotnost mikroplastike povzroča vse bolj očitne učinke na ekosisteme in ogroža njihovo biotsko raznovrstnost. Zlasti sladke in slane vode so eden od medijev, v katerem se ti delci obsežneje razpršijo. Vsako leto 8 milijonov ton plastike konča v morju, podobe velikanskega otoka plastike v Tihem oceanu pa so sprožile številne kampanje in študije, ki so se večinoma osredotočale na makroplastiko, medtem ko so manjše do nedavnega pogosto bolj neopažene. tako družba kot okoljska znanost.

"Veliko stvari je naravno, za katere menimo, da niso onesnažene, so tudi onesnažene, ne glede na to, ali to vidimo ali ne," pojasnjuje Maite Martínez-Eixarch, raziskovalka iz programa IRTA za morske in celinske vode.

V tem kontekstu je eden od trenutnih izzivov izboljšati tehnike identifikacije in spremljanja mikroplastike, da bi ugotovili, od kod prihajajo in kako se obnašajo, ter sčasoma ukrepati za zmanjšanje njihovega vpliva. Zaradi tega je skupina IRTA, ki jo koordinira Martínez-Eixarch, leta 2021 skupaj s Fundacijo za biotsko raznovrstnost Ministrstva za ekološki prehod in demografski izziv začela projekt BIO-DISPLAS. Možno je določiti porazdelitev mikroplastike v vodnih okoljih Delte in razkriti sistem, ki jih samodejno razvršča. Iskanje iz leta 2019, ki ga je izvedel Inštitut za znanost o okolju in tehnologijo (ICTA-UAB), je ocenilo, da se iz tega naravnega lijaka v Sredozemlje vsako leto odvrže 2.200 milijarde mikroplastike. Leta 2019 je študija Inštituta za znanost o okolju in tehnologijo (ICTA-UAB) ocenila, da vsako leto iz tega naravnega lijaka v Sredozemlje pride 2.200 milijonov mikroplastike.

Za razliko od študije ICTA-UAB, ki temelji na zbiranju vzorcev na peščenih plažah, v strugi ustja in v površinskih vodah, se projekt BIO-DISPLAS začne z zbiranjem vode in sedimentov v petih lagunah in A Delta Rice. Polje. Ko se mikroplastika loči od naravnih ostankov, bodo delci prešteti in razvrščeni na podlagi treh spremenljivk: velikosti, barve in vrste strukture (kot so vlakna, drobci ali filmi). Rezultat bo tabela s koncentracijo polimerov v različnih habitatih ekosistema.

Poleg tega bo IRTA na podlagi teh podatkov odkril računalniški model za prepoznavanje, štetje in merjenje mikroplastike na slikah, narejenih z mikroskopom ali daljnogledno lupo. Po prejemu nekaj začetnih ročnih navodil bo aplikacija sama med procesom izpopolnjena zahvaljujoč avtomatiziranemu algoritmu učenja. Na splošno se bo aplikacija naučila samostojno izvajati odkrivanje in razvrščanje. Je vizualna tehnologija in se uporablja v drugih okoljih, kot je registracija kolonij mikroorganizmov. "To nam bo omogočilo, da prihranimo čas in trud ter da bomo lahko standardizirali in avtomatizirali prihodnje postopke štetja," zagovarja Carles Alcaraz, raziskovalec IRTA in oseba, zadolžena za programiranje modela.

Vse to bo služilo za prvo natančno sliko o obsegu mikroplastike v Delti, bazi, ki odpira pot prihodnjim linijam spremljanja in raziskav. »Videli bomo lahko na primer, kako se spustiti k dinamiki naravnih tokov ekosistema ali povezati njihovo porazdelitev z okoljskimi dejavniki,« pravi Martínez-Eixarch. Celotna slika problema omogoča tudi sklepanje mikroplastike kot njenega možnega izvora. Te lahko nastanejo zaradi razgradnje večje plastike (sekundarna mikroplastika) kot tudi majhnih surovin (primarna mikroplastika).

Majhna, a škodljiva

Povsodnost mikroplastike v največjem sloju polotoškega hidrografskega omrežja je bila dokazana v študijah združenja Man and Territory iz leta 2020. Tako glede distribucije kot glede učinkov teh polimerov v različnih habitatih. Po eni strani lahko sintetični materiali povzročijo spremembe v dinamiki, kot je kroženje hranil in razgradnja organske snovi. Prav tako, kot so opazili v Kataloniji pri morju, se mikroplastika vnaša v rdečo trofiko, ki je izgubila svoje mi in lahko povzroči toksičnost ali poruši hormonski sistem.

Projekt BIO-DISPLAS, razvit za osebni program morskih in celinskih voda IRTA v Sant Carles de la Rápita, se bo končal leta 2023 in bo nagrajen s Fundacijo za biotsko raznovrstnost Ministrstva za ekološki prehod in demografski izziv. Tudi s sodelovanjem španske nevladne organizacije SEO/BirdLife, ki se je prostovoljno prijavila za laboratorijska področja in bo vključena v aktivnosti prenosa in diseminacije rezultatov.