Cu ajutorul inteligenței artificiale, putem detecta zonele cu deșeuri plastice marine, lucru posibil datorită datelor provenite de la sateliții de pe orbita Pământului. Această tehnică poate ajuta cercetătorii de mediu să monitorizeze și să gestioneze mai bine deșeurile de plastic din ocean.
Lauren Biermann și colegii ei, de la Laboratorul Plymouth Marine, din Marea Britanie, au conceput o tehnică care utilizează inteligența artificială, pentru a identifica deșeurile plastice marine, cu ajutorul imaginilor captate la diferite lungimi de undă ale luminii.
Echipa de cercetători a îmbunătățit performanța inteligenței artificiale printr-un set de imagini provenite de la satelitul Sentinel-2 al Agenției Spațiale Europene, care înregistrează informații vizuale realizate la mai multe lungimi de undă de-a lungul spectrului electromagnetic, de la lumina vizibilă la infraroșu cu lungimi de unde scurte.
Algoritmul poate distinge macroplasticile plutitoare (mai mari de 5 milimetri), de spuma de mare sau algele marine, având o precizie de 86%.
Biermann descoperise anterior că deșeurile plastice plutitoare reflectă lumina într-un mod particular, oferindu-i o semnătură spectrală unică.
În aprilie 2019, cercetătorii au perfecționat activitatea, folosind imaginile provenite de la satelit ale deșeurilor plastice plutitoare, din apropierea orașului Durban, din Africa de Sud, când inundațiile severe au adus în apă cantități mari de deșeuri plastice.
De asemenea, au perfecționat algoritmul privind semnăturile spectrale existente și pentru alte materiale naturale, inclusiv alge marine, resturi lemnoase și roci vulcanice.
Prin inteligența artificială, au fost analizați pixelii individuali ai imaginilor provenite de la satelit, fiecare corespunzând unei zone de 100 de metri pătrați. Apoi a fost determinat tipul de material identificat în pixelul respectiv, distingându-se apa limpede de algele marine.
Această tehnică a fost utilizată cu succes, având o precizie de 86% a identificării deșeurilor plastice din patru locații, de pe coastele Canadei, Ghanei, Marii Britanii și Vietnamului.
„Până în prezent, majoritatea proceselor de monitorizare a deșeului plastic marin s-a realizat manual, pe bărci. Eșantionezi întotdeauna zone mici și speri să-ți faci o idee generală a deșeurilor plastice marine, la o scară mai mare”, a declarat Biermann.
Algoritmul, în combinație cu utilizarea satelitului, repezintă un pas către o monitorizare mai largă. Sentinel-2 captează doar date despre apele din zona de coastă, ceea ce reprezintă o limitare actuală. „Dacă mă uit astăzi la o imagine provenită de la satelitul Sentinel-2, înseamnă că aceasta a fost captată ieri sau chiar cu două zile în urmă, iar în zona de coastă lucrurile se schimbă foarte repede”, spune Biermann.
În viitor, echipa de cercetare intenționează să extindă monitorizarea în largul oceanelor, unde curenții se mișcă mai încet. „Acolo am putea elimina cantități de deșeuri plastice de ordinul tonelor, deoarece putem direcționa operațiuni de curățare către zone în care am identificat o agregare mare”, spune Biermann.