人工智能对抗埃布罗三角洲的合成入侵者

在所有行星上,水生、陆地和空中栖息地都受到小型合成入侵者的逐步入侵。尽管它们的尺寸几乎是人眼看不见的(它们的尺寸小于 5 毫米),但无处不在的微塑料对生态系统造成了越来越明显的影响,并威胁着其生物多样性。特别是,淡水和咸水是这些颗粒扩散最广泛的环境之一。每年,有 8 万吨塑料最终流入海洋,太平洋巨型塑料岛的图像引发了众多活动和研究,主要集中在大塑料上,而较小的塑料直到最近才经常被双方忽视。社会和环境科学。

IRTA 海洋和内陆水域项目研究员 Maite Martínez-Eixarch 解释说:“许多我们认为原始的自然事物也受到了污染,无论我们是否看到它。”

在这种背景下,当前的挑战之一是在微塑料的识别和监测技术方面取得进展,以了解它们的来源和行为方式,并最终采取行动减少其影响。为此,由 Martínez-Eixarch 协调的 IRTA 团队与生态转型和人口挑战部生物多样性基金会于 2021 年启动了 BIO-DISPLAS 项目。确定微塑料在三角洲水生环境中的分布并建立自动分类系统是可能的。环境科学与技术研究所 (ICTA-UAB) 2019 年的一项调查估计,每年有 2.200 亿微塑料从这个自然漏斗倾倒入地中海。 2019年,环境科学技术研究所(ICTA-UAB)的一项研究估计,每年有2.200亿微塑料通过这个自然漏斗进入地中海。

与 ICTA-UAB 研究基于沙滩、河口床和地表水域的样本采集不同,BIO-DISPLAS 项目基于五个泻湖的水和沉积物的收集。三角洲。一旦微塑料从自然遗迹中分离出来,颗粒将根据三个变量进行计数和分类:尺寸、颜色和结构类型(例如纤维、碎片或薄膜)。结果将是一个表格,其中包含生态系统不同栖息地的聚合物浓度。

此外,IRTA 将根据这些数据发现一种计算机模型,用于识别、计数和测量用显微镜或双目放大镜拍摄的图像中的微塑料。在收到一些初步的手动指令后,由于自动学习算法,应用程序本身将在此过程中得到完善。一般来说,应用程序将学会自行执行检测和分类。它是一种视觉技术,可应用于其他环境,例如微生物菌落的注册。 “这将使我们节省时间和精力,并能够标准化和自动化未来的计数流程,”负责模型编程的 IRTA 研究员 Carles Alcaraz 辩护道。

所有这些都将有助于拍摄三角洲地区微塑料范围的第一张详细图像,该基地为未来的监测和研究开辟了道路。 “例如,我们将能够了解如何深入研究生态系统自然流动的动态,或将其分布与环境因素联系起来,”马丁内斯-艾克斯阿克说。问题的完整照片还使我们能够推断微塑料是其可能的来源。这些可能来自较大塑料(二次微塑料)和小型原材料(初级微塑料)的降解。

微小但有害

人类与领地协会 2020 年的研究表明,微塑料在半岛水文网络最大部分中无处不在。无论是分布还是这些聚合物在不同栖息地的影响。”一方面,合成材料可以引起动态变化,例如营养物循环和有机物分解。同样,正如在加泰罗尼亚的海洋植物中观察到的那样,微塑料被引入营养红中,这种营养红失去了作用,可能会导致毒性或扰乱荷尔蒙系统。

BIO-DISPLAS 项目是为 Sant Carles de la Rápita 的 IRTA 海洋和内陆水域个人计划开发的,将于 2023 年结束,并将获得生态转型和人口挑战部生物多样性基金会的资助。此外,还与西班牙非政府组织 SEO/BirdLife 合作,该组织自愿参与实验室区域,并将参与结果的转移和传播活动。