Estima-se que 8 milhões de toneladas de lixo plástico entram no oceano a cada ano, e a maior parte é transformada pelo sol e pelas ondas em microplásticos - minúsculos pontos que podem navegar por centenas ou milhares de quilômetros de seu ponto de entrada.

Os detritos podem prejudicar a vida marinha e os ecossistemas marinhos, e é extremamente difícil rastrear e limpar.

Agora, Pesquisadores da Universidade de Michigan desenvolveram uma nova maneira de localizar microplásticos oceânicos em todo o mundo e rastreá-los ao longo do tempo, fornecendo um cronograma diário de onde eles entram na água, como se movem e onde tendem a se acumular.

A abordagem se baseia no sistema global de navegação por satélite Cyclone, ou CYGNSS, e pode fornecer uma visão global ou aumentar o zoom em pequenas áreas para uma imagem de alta resolução de liberações de microplásticos de um único local.

A técnica é uma grande melhoria em relação aos métodos de rastreamento atuais, que se baseiam principalmente em relatórios irregulares de arrastões de plâncton que retêm microplásticos junto com sua captura.

"Ainda estamos no início do processo de pesquisa, mas espero que isso possa ser parte de uma mudança fundamental na forma como rastreamos e gerenciamos a poluição de microplásticos, "disse Chris Ruf, o Professor Colegiado Frederick Bartman de Clima e Ciências Espaciais na U-M, investigador principal do CYGNSS e autor sênior de um artigo recém-publicado sobre o trabalho.

Suas observações iniciais são reveladoras.

Mudanças sazonais na Grande Mancha de Lixo do Pacífico

A equipe descobriu que as concentrações globais de microplásticos tendem a variar conforme a estação, com pico no Atlântico Norte e no Pacífico durante os meses de verão do hemisfério norte. Junho e julho, por exemplo, são os meses de pico para a Grande Mancha de Lixo do Pacífico, uma zona de convergência no Pacífico Norte, onde o microplástico se acumula em grandes quantidades.

As concentrações no hemisfério sul atingem o pico durante os meses de verão, janeiro e fevereiro. As concentrações tendem a ser mais baixas durante o inverno, provavelmente devido a uma combinação de correntes mais fortes que rompem as plumas de microplásticos e aumentam a mistura vertical que os leva ainda mais abaixo da superfície da água, pesquisadores dizem.

Os dados também mostraram vários picos breves na concentração de microplásticos na foz do rio Yangtze - há muito suspeito de ser uma fonte principal.

"Uma coisa é suspeitar de uma fonte de poluição de microplásticos, mas outra bem diferente é ver isso acontecendo, "Ruf disse." Os dados de microplásticos que estiveram disponíveis no passado são tão esparsos, apenas breves instantâneos que não podem ser repetidos. "

Os pesquisadores produziram visualizações que mostram concentrações de microplásticos ao redor do globo. Muitas vezes, as áreas de acumulação são devido às correntes de água locais prevalecentes e zonas de convergência, com o patch do Pacífico sendo o exemplo mais extremo.

“O que torna as plumas da foz de grandes rios dignas de nota é que elas são uma fonte para o oceano, ao contrário de lugares onde os microplásticos tendem a se acumular, "Ruf disse.

Ruf diz que a informação pode ajudar as organizações que limpam microplásticos a implantar navios e outros recursos de forma mais eficiente. Os pesquisadores já estão em negociações com uma organização holandesa de limpeza, A Limpeza do Oceano, em trabalhar juntos para validar as descobertas iniciais da equipe. Dados de liberação de ponto único também podem ser úteis para a agência das Nações Unidas, UNESCO, que patrocinou uma força-tarefa para encontrar novas maneiras de rastrear a liberação de microplásticos nas águas do mundo.

Satélites de rastreamento de furacões focam na poluição do plástico

Desenvolvido por Ruf e a graduando da U-M Madeline Evans, o método de rastreamento usa dados existentes de CYGNSS, um sistema de oito microssatélites lançado em 2016 para monitorar o clima próximo ao centro de grandes sistemas de tempestades e reforçar as previsões sobre sua gravidade. Ruf lidera a missão CYGNSS.

A chave para o processo é a rugosidade da superfície do oceano, que CYGNSS já mede usando radar. As medições têm sido usadas principalmente para calcular a velocidade do vento perto dos olhos dos furacões, mas Ruf se perguntou se eles poderiam ter outros usos também.

"Estivemos fazendo essas medições de radar da rugosidade da superfície e usando-as para medir a velocidade do vento, e sabíamos que a presença de coisas na água altera sua capacidade de resposta ao meio ambiente, "Ruf disse." Então eu tive a ideia de fazer a coisa toda ao contrário, usando mudanças na capacidade de resposta para prever a presença de coisas na água. "

Usando medições independentes de velocidade do vento da NOAA, a equipe procurou por locais onde o oceano parecia menos agitado do que deveria, dada a velocidade do vento. Eles então compararam essas áreas com observações reais de arrastões de plâncton e modelos de correntes oceânicas que prevêem a migração de microplásticos. Eles encontraram uma alta correlação entre as áreas mais lisas e aquelas com mais microplástico.

A equipe de Ruf acredita que as mudanças na rugosidade do oceano podem não ser causadas diretamente pelos microplásticos, mas, em vez disso, por surfactantes - uma família de compostos oleosos ou com sabão que reduzem a tensão superficial de um líquido. Os surfactantes tendem a acompanhar os microplásticos no oceano, tanto porque são freqüentemente liberados junto com os microplásticos quanto porque viajam e se acumulam de maneiras semelhantes quando estão na água.