מעל 8 מיליון טונות פסולת פלסטיק מגיעים לים מדי שנה. הם מצטרפים לכ-170 טריליון חלקיקי פלסטיק במשקל של כ-2.3 מיליון טונות שצפים על פני האוקיינוס. הכמות הגדלה של הפלסטיק שמגיעה לים מדי שנה והתפרקותו לחלקיקים קטנים יותר ויותר הופכים את הצורך לנקות את הים לאתגר גדול. מחקר חדש עוסק בשיטה לזיהוי ולניטור חלקיקי הפלסטיק בעזרת לוויינים, שיכולים לאותת בזמן אמת על דפוסי התפשטות המיקרו-פלסטיק במי הים ובאוקיינוסים.
"השיטות המסורתיות לניטור מיקרו-פלסטיק מסורבלות מאוד", מספרת גילי קורצר, חוקרת במעבדה של פרופ' קרן הספל באוניברסיטה העברית בירושלים, שמפתחת מודל חישה מרחוק לזיהוי ולניטור מיקרו-פלסטיק בים. "צריך להגיע פיזית למקום, במיוחד כשמדובר באמצע הים או האוקיינוס - ההפלגה והלוגיסטיקה יקרים, ועדיין צריך למפות כל אזור, להוריד רשת, לאסוף אותה ולספור ידנית. נוסף על כך, בשל זרמי האוקיינוס מה שניטרנו יום אחד יהיה למחרת במקום אחר. אלו דברים שלוקחים זמן רב והסיכוי לנטר אותם בצורה עקבית הוא נמוך. חישה מרחוק בעצם פותרת את הבעיות האלו כי יש כל הזמן צילומי לווין שמתעדכנים ומאפשרים לנטר את המיקרו-פלסטיק באופן עקבי".
במחקרה, קורצר מפתחת שיטה שתסייע להבין את הממדים של תופעת המיקרו-פלסטיק - את הסוגים ואת הריכוזים של החלקיקים הללו - בסביבה הימית.
מה שלא רואים מרחוק, רואים מרחוק יותר
את פסולת הפלסטיק ניתן לחלק לשניים: מאקרו-פלסטיק - חלקיקים גדולים מ-5 מילימטר ומיקרו-פלסטיק - חלקיקים קטנים מ-5 מילימטר וגדולים מ-100 ננומטר. בעוד שרוב הפסולת שנראה בחוף או במים, כמו בקבוקים, היא למעשה מאקרו-פלסטיק, כדי לזהות מיקרו-פלסטיק נאלץ להתבונן הרבה יותר מקרוב.
עם זאת, כדי לזהותו בצורה יעילה ועקבית אולי כדאי דווקא להסתכל מרחוק יותר. "הקושי לזהות את המיקרו-פלסטיק בסקאלה גדולה הוביל אותי לנסות ולייעל את התהליך באמצעות מחקר שהוא גם מהתחום החישובי וגם מתחום הבינה המלאכותית", היא אומרת. "עסקנו בשני סוגי פלסטיק, פוליאתילן ופוליסטירן, שהם הסוגים הנפוצים ביותר לצד פוליפרופילן שכרגע בשל מחסור בנתונים אינו נכלל במודל".
פוליאתילן, כאמור, הוא אחד מסוגי הפלסטיק הנפוצים ביותר. הוא בדרך כלל שקוף וקל משקל, ומשמש לייצור שקיות ואריזות פלסטיק, בקבוקים, כוסות חד-פעמיות, סיבי פוליאסטר ועוד. פוליסטירן, שמוכר לנו בצורתו המוקצפת כקלקר, הוא אחד מסוגי הפלסטיק שהשימוש החד-פעמי בהם כבר יצא מהחוק ביותר מ-60 מדינות בעולם בשל תכונותיו הרעילות לסביבה ולאדם.
כדי לזהות מיקרו-פלסטיק כל כך קטן מכל כך רחוק, המודל משתמש במידע על מאפייני החומר כמו מידת החזרת האור של כל סוג פלסטיק. "לכל סוג פלסטיק יש סיגנל (אות) שונה משמעותית כתוצאה מהחזרת האור שלו", אומרת קורצר. "בעזרת חיישנים נוכל להבין האם מדובר בפוליסטרין או בפוליאתילן. האלגוריתם מספיק גנרי כדי שאם יהיה מידע על סוגי פלסטיק נוספים אפשר יהיה לזהות גם אותם בעתיד". נוסף על כך, "מצאנו שככל שיש ריכוז גבוה יותר של מיקרו-פלסטיק בשטח מסוים, כך תהיה החזרה גבוהה יותר. כלומר, גם הסוג של הפלסטיק וגם ריכוז [חלקיקי] הפלסטיק משפיעים".
מיקרו-פלסטיק בכל קונטקסט
בניגוד למאקרו-פלסטיק, מיקרו-פלסטיק נמצא בשפע באוקיינוס גם מחוץ למצבורי פסולת גדולים שבהם מוצרי פלסטיק נאגרים. "בעת בניית האלגוריתם לא התמקדנו באזור מסוים או במצבורי הפסולת, אלא בנינו אלגוריתם כללי שאפשר יהיה להשתמש בו בכל קונטקסט", מסבירה קורצר. "אנחנו יודעים איך מים מתנהגים ואנחנו מניחים מה מסלולי הזרימה. באמצעות לוויינים וזיהוי המיקרו-פלסטיק אפשר יהיה לעקוב אחר התנועה שלהם בזמן אמת".
ללא שינוי ניכר בייצור הגלובלי של פלסטיק ובפסולת המוזרמת אל הים, השחייה בו תהפוך בקרוב לשכשוך בתוך "מרק" של חלקיקי פלסטיק, ופסולת הפלסטיק באוקיינוס עלולה כמעט לשלש את עצמה עד 2040. אמנת הפלסטיק הבין-לאומית, שהייתה אמורה להתגבש בנובמבר האחרון כחלק מוועדת משא ומתן בין-ממשלתית לא הגיעה לתוצאה המבוקשת ותשוב להתכנס ב-2025.
המודל יאפשר למפות את זיהום המיקרו-פלסטיק במערכות ימיות בצורה מדויקת ונרחבת על פני שטחים נרחבים, במטרה לשמר טוב יותר את המערכת האקולוגית הימית ולאפשר תכנון מדיניות סביבתית טובה יותר. "האלגוריתם שלנו פותח צוהר למחקרים בנושא ניטור מיקרו-פלסטיק. מכאן והלאה אפשר יהיה לשכלל, לפתח ובסופו של דבר להחליף את השיטות שיש היום. נוכל להפוך אותן לעקביות יותר, ידידותיות להפעלה, מקיימות ובעלויות זולות יותר כדי שנוכל לנקות את כל הפלסטיק מהסביבה הימית", מסכמת קורצר.
הכתבה הוכנה על ידי זווית – סוכנות הידיעות של האגודה הישראלית לאקולוגיה ולמדעי הסביבה
