Verwendung von NASA-Technologie zur Erkennung von Konzentrationen von Meeresplastik

VON JANGIRA LEWIS  | ERDE.ORG | 10. September 2021 | 3 MIN.

NASA-Technologie, die hauptsächlich zur Analyse der Windgeschwindigkeiten bei Hurrikanen verwendet wird, kann jetzt zur Bestimmung der Menge an Meeresplastik eingesetzt werden. Diese neue Methode war besonders effektiv bei der Verfolgung, wie sich das Mikroplastik bewegt, wo es sich ansammelt und wo es ins Meer gelangt. Daten aus dieser neuen Überwachungstechnik können von Organisationen genutzt werden, um Gebiete mit hohen Mikroplastikkonzentrationen zu lokalisieren und ihre Mission zur Säuberung des Meeres zu erfüllen.

—-

Die 2016 entwickelte NASA-Satellitentechnologie kann nun genutzt werden, um die Konzentration von Mikroplastik in unseren Ozeanen zu verfolgen und zu bestimmen. Mikroplastik, das sind kleine Plastikfragmente von etwa der Größe von Sesamkörnern, ist die häufigste Art von Müll, der in den Weltmeeren schwimmt. Es beeinflusst das Pflanzenwachstum, die Durchdringung entfernter Ökosysteme und kann sogar in die Luft eindringen, die wir atmen. Es kann verheerende Auswirkungen auf die Meeresfauna haben – wenn es aufgenommen wird, kann es den Magen-Darm-Trakt von Organismen blockieren oder ihnen vorgaukeln, sie müssten nichts essen, was zum Verhungern führt. Organismen, die von der Plastikverschmutzung der Ozeane betroffen sein können, können sogar so klein sein wie Zooplankton.

Dieser neu entdeckte Einsatz der Technologie wird einen großen Beitrag zum Schutz des Meereslebens leisten, eine Forschung, die darauf abzielt, die katastrophalen Auswirkungen von Mikroplastik auf das Ökosystem zu mildern, und gemeinnützigen und privaten Organisationen bei der Säuberung der Ozeane helfen.

Chris Ruf, Professor für Klima- und Weltraumwissenschaften am Frederick Bartmen College, hat zusammen mit der Forschungsassistentin der University of Michigan, Madeline Evans, eine neue Methode zur Nutzung des Cyclone Global Navigation Satellite System, auch bekannt als CYGNSS, der NASA entwickelt, um die Konzentration von Meeresplastik zu ermitteln Raum. Da Plastikmüll schätzungsweise 80–85 % des Meeresmülls ausmacht, kann diese bahnbrechende Forschungsmethode von grundlegender Bedeutung für die Verfolgung und Bewältigung der Meeresverschmutzung durch Plastik sein.
CYGNSS ist ein Netzwerk aus acht Mikrosatelliten, die Wissenschaftlern helfen, Hurrikane vorherzusagen, indem sie die tropischen Windgeschwindigkeiten analysieren. Ursprünglich zur Überwachung der Aufrauung der Wasseroberfläche durch Winde konzipiert, kann CYGNSS nun auch zur Erkennung der Mikroplastikkonzentrationen durch Messung der Wasseroberfläche eingesetzt werden. Je glatter die Wasseroberfläche ist, desto wahrscheinlicher ist es, dass sie hohe Konzentrationen an Mikroplastik enthält.

„Durch die Kombination aller Messungen der CYGNSS-Satelliten auf ihrer Erdumrundung können wir globale Zeitrafferbilder der Mikroplastikkonzentrationen im Ozean erstellen“, erklärt Ruf. „Unsere Bilder identifizieren leicht den ‚Great Pacific Garbage Patch‘ und sekundäre Regionen mit hoher Mikroplastikkonzentration im Nordatlantik und in den südlichen Ozeanen.“

Die Satelliten waren besonders effektiv bei der Verfolgung, wo das Mikroplastik in den Ozean gelangt, wie es sich durch das Meer bewegt und wo sich die Bereiche befinden, in denen es sich sammelt. Wie Ruff in seiner im Juni 2021 veröffentlichten Forschungsarbeit berichtete, konnte diese neue Methode zur Verfolgung von Mikroplastik Trends in ihren Daten erkennen. So wurde beispielsweise festgestellt, dass die Konzentration von Mikroplastik tendenziell saisonabhängig ist. Besonders hoch waren die Konzentrationen auf der Nordhalbkugel in den Sommermonaten Juni und Juli, während die Konzentrationen auf der Südhalbkugel in den Sommermonaten Januar und Februar besonders hoch waren. Darüber hinaus ergab die Untersuchung, dass zwei Hauptquellen für Mikroplastik aus den Mündungen der Flüsse Qiantang und Jangtsekiang in China stammen und Mikroplastik in das Ostchinesische Meer gelangen würden.

Es hat sich herausgestellt, dass diese neue Methode zur Verfolgung von Mikroplastik eine objektive und konsistente Datenquelle ist, die es Wissenschaftlern ermöglicht, genaue Zeitlinien für die Bewegungen des Mikroplastiks zu erstellen. Derzeit sammeln Umweltschützer ihre Daten von Handels- und Forschungsschiffen, die Planktonnetze schleppen, Netze mit sehr feinen Maschen, die zum Sammeln aquatischer Mikroorganismen bestimmt sind. Diese Daten können jedoch problematisch sein, da diese Schiffe nur kleine Bereiche des Ozeans beproben können und die Auswirkungen der Trawler möglicherweise unvollständig und unzuverlässig sind. Daher wäre es unzuverlässig, die von diesen Trawlern gesammelten Daten zu nutzen, um die tatsächlichen Konzentrationen von Mikroplastik im Ozean abzuschätzen.

Gemeinnützige Organisationen wie Clewat, ein finnisches Unternehmen, das sich auf saubere Technologien spezialisiert hat, können die Daten auch nutzen, um Schiffe beim Sammeln, Recyceln und Entsorgen zu unterstützen von Meeresmüll. Andere Organisationen wie „The Ocean Clean“ werden diese Daten ebenfalls nützlich finden, da sie ihre Mission, die Ozeane von Plastik zu befreien, effektiv erfüllen können.

Obwohl die Satelliten Mikroplastikkonzentrationen erkennen können, müssen noch andere Variablen berücksichtigt werden. Die überwachte Rauheit der Meeresoberfläche könnte andere Varianten des Mikroplastiks enthalten, sogenannte Tenside. Tenside sind flüssige chemische Verbindungen, die häufig in Produkten wie Waschmitteln verwendet werden und sich auf ähnliche Weise wie Mikroplastik durch den Ozean bewegen. Raf erklärte, dass „weitere Untersuchungen erforderlich sind, um herauszufinden, wie die von uns identifizierten glatten Bereiche entstehen und ob sie indirekt durch Tenside verursacht werden, um besser zu verstehen, wie genau ihre Transportmechanismen mit denen von Mikroplastik zusammenhängen.“

Janice Brahney vom Department of Watershed Sciences der Utah State University veröffentlichte im April 2021 einen Artikel, in dem sie die Auswirkungen von Mikroplastik und seine Ursachen untersuchte. Sie stellte fest, dass „zu diesem drängenden Problem noch mehr Arbeit erforderlich ist, um zu verstehen, wie unterschiedliche Umgebungen den Prozess beeinflussen könnten … feuchtes Klima im Vergleich zu trockenem Klima, Bergregionen im Vergleich zu Flachland.“ Die Welt habe ihre Produktion oder Verwendung von Kunststoff nicht verlangsamt, sagte sie, daher werden diese Fragen von Jahr zu Jahr dringlicher.“

Ausgewähltes Bild von: Jörg Blessing

Dieser Artikel erschien ursprünglich auf Earth.Org und wird hier als Teil erneut veröffentlicht einer redaktionellen Vereinbarung.

15.01.2022