人工智能對抗埃布羅三角洲的合成入侵者

在所有行星上,水生、陸地和空中棲息地都受到小型合成入侵者的逐步入侵。 儘管它們的尺寸幾乎是人眼看不見的(它們的尺寸小於 5 毫米),但無處不在的微塑料對生態系統造成了越來越明顯的影響,並威脅著其生物多樣性。 特別是,淡水和鹹水是這些顆粒更廣泛擴散的介質之一。 每年,有 8 萬噸塑料最終流入海洋,太平洋中巨大塑料島的圖像引發了眾多活動和研究,其中大部分集中在大型塑料上,而直到最近,較小的塑料島往往更容易被忽視。社會科學和環境科學。

IRTA 海洋和內陸水域項目研究員 Maite Martínez-Eixarch 解釋說:“許多我們認為未受污染的自然事物實際上也受到了污染,無論我們是否看到它。”

在這種背景下,當前的挑戰之一是在微塑料識別和監測技術方面取得進展,以了解它們的來源和行為方式,並最終採取行動減少其影響。 為此,由 Martínez-Eixarch 協調的 IRTA 團隊與生態轉型和人口挑戰部生物多樣性基金會於 2021 年啟動了 BIO-DISPLAS 項目。 確定三角洲水生環境中微塑料的分佈並建立自動分類系統是可能的。 環境科學技術研究所 (ICTA-UAB) 2019 年的一項調查估計,每年有 2.200 億微塑料從這個自然漏斗傾倒入地中海。 2019 年,環境科學技術研究所 (ICTA-UAB) 的一項研究估計,每年有 2.200 億微塑料從這個自然漏斗洩漏到地中海。

與 ICTA-UAB 研究基於沙灘、河口床和地表水域的樣本採集不同,BIO-DISPLAS 項目首先在五個潟湖和一片稻田中收集水和沈積物。三角洲。 一旦微塑料從自然遺跡中分離出來,顆粒將根據三個變量進行計數和分類:尺寸、顏色和結構類型(例如纖維、碎片或薄膜)。 結果將是一個表格,其中包含生態系統不同棲息地的聚合物濃度。

此外,根據這些數據,IRTA 將開發一種計算機模型,用於識別、計數和測量用顯微鏡或雙目鏡頭拍攝的圖像中的微塑料。 在收到一些初步的手動指令後,由於自動學習算法,應用程序本身將在此過程中得到完善。 一般來說,應用程序將學會自行執行檢測和分類。 它是一種視覺技術,並應用於其他環境,例如微生物菌落的登記。 “這將使我們節省時間和精力,並能夠標準化和自動化未來的計數流程,”負責模型編程的 IRTA 研究員 Carles Alcaraz 辯護道。

所有這些都將有助於拍攝三角洲地區微塑料範圍的第一張詳細圖像,該基地為未來的監測和研究開闢了道路。 “例如,我們將能夠了解如何深入了解生態系統中自然流動的動態,或將其分佈與環境因素聯繫起來,”馬丁內斯-艾克斯阿克說。 問題的完整照片還使我們能夠推斷出微塑料可能的來源。 這些可能來自較大塑料(二次微塑料)和小型原材料(初級微塑料)的降解。

雖小但有毒

人類與領地協會 2020 年的研究表明,在半島水文網絡最大的一片中,微塑料無處不在,無​​論是分佈還是這些聚合物在不同棲息地的影響。” 一方面,合成材料可以引起動態變化,例如養分循環和有機物分解。 同樣,正如在加泰羅尼亞的海景中所觀察到的那樣,微塑料被引入營養紅沙中,這些沙子已經失去了作用,並可能導致毒性或擾亂荷爾蒙系統。

BIO-DISPLAS 項目是為 IRTA 在 Sant Carles de la Rápita 的個人海洋和內陸水域計劃開發的,將於 2023 年結束,並將獲得生態轉型和人口挑戰部生物多樣性基金會頒發的獎項。 此外,還與西班牙非政府組織 SEO/BirdLife 合作,該組織自願參與實驗室領域的工作,並將參與成果的轉讓和傳播活動。