CP v2

Tag: Vandenynų tarša

  • 1,5 km gylyje ieškojo laivo, bet rado šiurpų konteinerį ir šimtus buities prietaisų

    1,5 km gylyje ieškojo laivo, bet rado šiurpų konteinerį ir šimtus buities prietaisų

    Daugiau nei 1,5 kilometro gylyje Meksikos įlankoje NOAA mokslininkų komanda, tyrusi neaiškų sonaro taikinį, tikėjosi aptikti seną laivo nuolaužą. Tačiau vietoje archeologinio radinio jų nuotoliniu būdu valdoma povandeninė platforma (ROV) atvėrė vaizdą, primenantį apleistą sandėlį jūros dugne.

    2017 metais ekspedicija vyko tyrimų laivu Okeanos Explorer, kuris specializuojasi giliavandenių teritorijų kartografavime ir stebėjimuose. Sonaras buvo užfiksavęs struktūrą, panašią į nuolaužą, todėl komanda nukreipė ROV į objektą, esantį maždaug 1,5 kilometro gylyje.

    Artėjant prie taikinio paaiškėjo, kad dugne išsimėtę stačiakampiai, surūdijusios detalės ir baltos „dėžės“ nėra laivo dalys. Tai buvo buitinės technikos prietaisai, tarp jų šaldytuvai, šaldikliai ir skalbyklės, o netoliese gulėjo suglamžytas raudonas gabenimo konteineris.

    Ant vieno iš prietaisų aptiktas užrašas ir instrukcijų lentelė leido suprasti, kad tai greičiausiai buvo krovinys, skirtas perdirbimui arba transportuojamas be pakuočių. NOAA nardymo suvestinėse fiksuota, kad šalia buvo matyti ir kitų atpažinimo žymenų, leidžiančių identifikuoti konteinerį ir dalį krovinio kilmės.

    „Tai šiek tiek siurrealu: esame 1,5 kilometro gylyje, o judame tarp šaldiklių, šaldytuvų ir skalbyklių“, – sakė ekspedicijos dalyvis, įrašytame gyvos transliacijos garse.

    Pasak komandos, labiausiai tikėtina versija yra ta, kad konteineris nuo laivo nukrito audringomis oro sąlygomis, kai kroviniai kartais prarandami dėl bangavimo ir didelių apkrovų. Pasaulinės laivybos tarybos duomenimis, kasmet jūroje prarandama nuo kelių šimtų iki daugiau nei 1 000 konteinerių, nors bendras per metus pervežamų konteinerių skaičius siekia šimtus milijonų.

    Pastaraisiais metais laivybos sektorius vis dažniau atkreipia dėmesį į rizikų didėjimą, nes ekstremalūs orai ir stiprėjantys audrų epizodai gali didinti krovinių praradimo tikimybę. Šiltesnis vandenynas, mokslininkų vertinimu, gali prisidėti prie didesnės bangų energijos ir sudėtingesnių navigacijos sąlygų tam tikruose regionuose.

    Radys taip pat priminė, kad giliavandenės ekosistemos nėra izoliuotos nuo žmogaus veiklos. Metalinės konstrukcijos ir konteinerio dalys tampa substratu, prie kurio prisitvirtina koralai ir hidrozojai, o kai kurios žuvys tokiose vietose randa užuovėją.

    NOAA giliavandenės misijos, vykdomos su ROV, leidžia realiu laiku stebėti jūros dugną, rinkti vaizdo ir aplinkos duomenis bei dokumentuoti netikėtus radinius. Tokios ekspedicijos padeda ne tik kartografuoti menkai ištirtas teritorijas, bet ir tiksliau įvertinti, kaip toli į vandenynų gelmes nusidriekia taršos ir prarastų krovinių pėdsakas.

  • Brazilija vandenyną valo kirpyklose surinktais plaukais: kaip veikia taršą sulaikantys barjerai

    Rio de Žaneiro valstijoje, Gvanabaros įlankoje, bandomi plūduriuojantys filtrai, kurie sugeria naftos produktus ir padeda sulaikyti dalį teršalų.

    Idėja paprasta: iš plaukų suformuojami pluoštai ir specialūs cilindrai, kurie tvirtinami prie jau esančių plūduriuojančių užtvarų.

    Tokie barjerai veikia kaip sorbentas, nes plauko paviršius gerai „prilimpa“ prie riebalinių medžiagų, todėl gali sugerti naftą, dyzeliną ar biodyzeliną.

    „Šiuos filtrus tvirtiname prie oranžinio plūduriuojančio barjero, sulaikančio šiukšles, ir naudojame jį kaip atramą Fiotrar užtvarai“, – sakė už įrenginių priežiūrą atsakinga aplinkos inžinierė Ana Beatriz Gonçalves.

    Pasak projekto komandos, užtvaros jūroje gali veikti iki keturių mėnesių, kaupti teršalus ir būti reguliariai prižiūrimos.

    Jos skirtos vietoms, kur tarša dažniausiai atkeliauja nuo intensyvaus laivybos judėjimo, neteisėtų išleidimų ar incidentinių išsiliejimų.

    Gvanabaros įlanka pasirinkta neatsitiktinai: tai viena labiausiai su tarša susiduriančių pakrančių teritorijų Brazilijoje, kur dešimtmečius susikerta uostų veikla, miesto nuotekos ir pramonės poveikis.

    Vietos žvejai sako, kad išsiliejimai tiesiogiai atsiliepia laimikiui, nes teršalai paveikia ne tik vandens paviršių, bet ir seklumas.

    „Kai išplaukiame žvejoti su tinklais, susiduriame su išsiliejimų pasekmėmis. Nafta lieka paviršiuje, bet daro įtaką ir giliau, maždaug iki pusantro metro. Žuvis dingsta“, – sakė vietos žvejas Sérgio Carvalho.

    Plaukais paremta filtravimo technologija nėra vien Brazilijos eksperimentas: panašūs sprendimai anksčiau buvo išbandomi ir kitose šalyse, įskaitant JAV bei Čilę.

    Tokios iniciatyvos dažniausiai remiasi žiedinės ekonomikos principu, kai atliekos paverčiamos žaliava, o aplinkosauginė nauda derinama su mažesnėmis sąnaudomis.

    Projektui reikalinga žaliava renkama iš maždaug dešimties kirpyklų, kurios atiduoda nukirptus plaukus, netinkamus perukų gamybai.

    Komanda pabrėžia, kad panašiam tikslui teoriškai gali būti naudojama ir gyvūnų vilna, tačiau Brazilijoje kol kas orientuojamasi į stabilų kirpyklų tinklą.

    Nors tokios užtvaros neišsprendžia visų taršos šaltinių, jos gali tapti papildomu įrankiu greitesnei reakcijai į išsiliejimus ir nuolatiniam teršalų surinkimui.

    Aplinkosaugininkai akcentuoja, kad didžiausią efektą duoda sprendimų derinys: taršos prevencija, kontrolė, nuotekų tvarkymas ir tikslinės surinkimo technologijos.

  • Mikroplastikų jūroje – trilijonai: mokslininkai parodė, kaip juos aptinka laboratorijoje

    Mikroplastikų jūroje – trilijonai: mokslininkai parodė, kaip juos aptinka laboratorijoje

    Vandenynuose ir jūrose vis dažniau aptinkami mikroplastikai – mažesnės nei 5 milimetrų plastiko dalelės, kurios plika akimi dažnai nematomos, tačiau gali veikti ištisas ekosistemas. Jungtinių Tautų vertinimu, kasmet į vandenyną patenka apie 52 milijonai tonų plastiko atliekų, o mikroplastiko dalelių skaičius siejamas su dešimtimis trilijonų.

    Nors didelė dalis plastiko matoma pakrantėse ar plūduriuoja paviršiuje, smulkios dalelės randamos ir vandens storymėje, ir dugno nuosėdose. Tyrėjai pabrėžia, kad mikroplastikų poveikis nėra vien tik mechaninis – svarbūs ir chemikalai, galintys būti plastiko sudėtyje, ir tai, kaip dalelės sąveikauja su kitais aplinkos stresoriais.

    Kaip mikroplastikai patenka į jūrą?

    Mikroplastikai į jūrinę aplinką patenka keliais pagrindiniais keliais. Viena dalis atsiranda iš karto kaip smulkios pramoninės granulės ar kitos tyčia pagamintos mažos dalelės, o kita dalis susidaro suyra didesnėms plastiko atliekoms, kurias ardo bangavimas, vėjas ir saulės ultravioletinė spinduliuotė.

    Tarp šaltinių minimos ir žvejybos įrangos dalys, kurios netyčia atsiskiria jūroje, taip pat atliekos, į aplinką patenkančios dėl neveiksmingos surinkimo ir tvarkymo sistemos. Kuo ilgiau plastikas išlieka aplinkoje, tuo didesnė tikimybė, kad jis suirs į vis smulkesnes daleles.

    Klimato kaita gali paspartinti irimą

    Mokslininkai atkreipia dėmesį, kad mikroplastikų taršos dinamika siejasi su klimato kaita. Daugiau saulėtų dienų, intensyvesnė ultravioletinė spinduliuotė ir karščio bangos gali paspartinti plastiko irimą, ypač kai atliekos užstringa pakrantėse ir ilgai būna veikiamos šilumos bei šviesos.

    „Jei turime daugiau saulėtų dienų ir didesnę ultravioletinę spinduliuotę, tai gali paspartinti pakrantėse įstrigusio plastiko irimą“, – sakė Flandrijos jūrų instituto vyresnioji tyrėja Ana Catarino.

    Kartu mokslininkai pabrėžia ir kitą aspektą: net jei mikroplastikų poveikis vienas pats tam tikroms rūšims būtų ribotas, jis gali sustiprėti, kai organizmai jau patiria stresą dėl šylančio vandens, rūgštėjančio vandenyno ar deguonies kiekio pokyčių. „Šie poveikiai gali kauptis organizme“, – aiškino A. Catarino.

    Kaip laboratorijoje atskiriamos dalelės?

    Vienas iš didžiausių iššūkių – mikroplastikų aptikimas ir kiekybinis įvertinimas, nes dalelės skiriasi forma, dydžiu ir spalva, o dalis jų primena organines liekanas. Flandrijos jūrų institute Ostendėje tyrėjai renka mėginius iš Šiaurės jūros ir bando kuo tiksliau nustatyti, kiek ir kokių dalelių juose yra.

    Laboratorinėse procedūrose mėginiai pirmiausia surenkami tinklais, vėliau iš jų pašalinama organinė medžiaga, o likusios dalelės dažomos fluorescuojančiu dažikliu „Nile Red“. Tuomet jos tiriamos fluorescenciniu mikroskopu, o vaizdai apdorojami automatizuotomis programomis, kurios padeda atskirti, ar dalelė yra mikroplastikas, ir preliminariai priskirti ją polimero tipui.

    „Norėjome automatizuoti procesą, kad jis vyktų greičiau. Parašėme kodą, kad įkėlus nuotrauką vaizdo analizė būtų atliekama automatiškai“, – sakė instituto doktorantūros tyrėja Nelle Meyers.

    Pasak mokslininkų, toks pusiau automatizuotas metodas gali būti efektyvesnis laiko ir kaštų prasme, nes fluorescenciniai mikroskopai daugelyje laboratorijų yra įprasta įranga. Vis dėlto pabrėžiama, kad vien šis metodas ne visuomet leidžia tiksliai nustatyti cheminę sudėtį ir gali atpažinti tik dalį polimerų, todėl rezultatams patvirtinti dažnai reikia papildomų analitinių tyrimų.

    Kas nutinka jūrų organizmams?

    Mikroplastikai patenka į mitybos grandinę panašiai kaip ir didesnės plastiko atliekos, tik jų „taikinys“ neretai būna smulkesni organizmai. Daleles gali praryti planktonas, moliuskai ir kiti filtratoriai, o vėliau jos per mitybos grandinę pasiekia didesnes žuvis ar net jūrų paukščius.

    „Jie gali užkimšti skrandį ar žarnyną, o tada organizmai negauna maistinių medžiagų ir nebesimaitina taip, kaip turėtų“, – sakė A. Catarino.

    Pasak tyrėjų, pasekmės priklauso nuo rūšies, dalelių tipo ir koncentracijos, taip pat nuo to, ar organizmas patiria papildomą stresą. Ilgalaikėje perspektyvoje tai gali veikti augimą, reprodukciją ir populiacijų stabilumą, o kartu didinti visos ekosistemos pažeidžiamumą.

    Mokslininkai pabrėžia, kad problemos sprendimas prasideda ne laboratorijoje, o kasdienėje atliekų prevencijoje: mažesniame vienkartinio plastiko vartojime, efektyvesniame surinkime ir geresnėje taršos kontrolėje visoje tiekimo grandinėje. Kuo mažiau plastiko patenka į aplinką, tuo mažiau jo suirs į mikroplastikus, kuriuos vėliau aptikti ir pašalinti praktiškai neįmanoma.

  • Belugą primenantis robotas „Electronic Dolphin“: jūrų ežių įkvėptas filtras surenka naftą ir grąžina švarų vandenį

    Belugą primenantis robotas „Electronic Dolphin“: jūrų ežių įkvėptas filtras surenka naftą ir grąžina švarų vandenį

    Belugą primenantis sprendimas

    Australijos RMIT universiteto inžinieriai pristatė mažą, belugą ar delfiną primenantį prototipą, skirtą naftos teršalams nuo vandens paviršiaus surinkti. Idėja paprasta, bet ambicinga: nuotoliniu būdu valdomas įrenginys turėtų pasiekti pavojingas vietas greičiau ir sumažinti riziką žmonėms.

    „Electronic Dolphin“ yra maždaug sportinio batelio dydžio ir šiuo metu veikia kaip koncepcijos įrodymas. Pasak kūrėjų, prototipas vienu įkrovimu gali dirbti apie 15 minučių, o jo užduotis yra vakuumuoti teršalus ir tuo pačiu atskirti juos nuo vandens.

    Kaip surenkama nafta

    Įrenginys turi priekyje sumontuotą antgalį ir nedidelę vidinę pompą, kuri įtraukia teršalus į surinkimo kamerą. Vanduo po filtravimo grąžinamas atgal, todėl robotui nereikia gabenti didelio kiekio vandens ir jis išlieka lengvas.

    RMIT laboratoriniuose bandymuose skelbė, kad prototipas išgavo teršalus maždaug 2 mililitrų per minutę greičiu ir pasiekė daugiau nei 95 proc. surinktos naftos grynumą. Tokie rodikliai rodo, kad technologija gali būti pritaikoma ten, kur svarbiausia greita reakcija ir tikslumas.

    Jūrų ežių įkvėptas filtras

    Svarbiausia naujovė slypi ne varikliuose, o filtre: jis sukurtas taip, kad atstumtų vandenį be agresyvių cheminių priemonių. Tai aktualu, nes dalis tradicinių naftos taršos tvarkymo būdų remiasi dispersantais ar kitomis medžiagomis, kurios pačios gali kelti papildomų aplinkosauginių rizikų.

    RMIT tyrėjai aiškina, kad filtro paviršius padengtas aplinkai draugiška danga, kurios mikrostruktūra primena jūrų ežio kiautą. Po mikroskopu matomos daugybės smulkių „spyglių“, tarp kurių susidaro oro kišenės, sudarančios fizinį barjerą vandeniui.

    „Ant filtro susiformuojantis oro sluoksnis neleidžia vandeniui įsigerti, todėl jis susitelkia į lašus ir nuslysta, o nafta prisitvirtina prie tinklo“, – teigiama RMIT universiteto paaiškinime.

    Kai nafta prilimpa prie filtro, pompa ją nukreipia į vidinį bakelį. Tokia schema leidžia filtrą naudoti pakartotinai ir palaikyti įrenginio efektyvumą, nes jis neprisigeria vandens ir nepraranda manevringumo.

    Kodėl tai svarbu praktikoje

    Naftos išsiliejimai jūrose ir pakrantėse daro ilgalaikę žalą ekosistemoms: nukenčia paukščiai, žuvys, jūrų vėžliai, pakrančių buveinės, o valymo darbai reikalauja daug resursų. Be to, dalis operacijų vykdomos pavojingomis sąlygomis, todėl nuotoliniai sprendimai vertinami kaip būdas mažinti riziką gelbėtojams.

    Kūrėjai pabrėžia, kad ateityje didesnės „Electronic Dolphin“ versijos galėtų dirbti ilgiau, automatiškai ištuštinti surinkimo talpas ir pačios grįžti į įkrovimo stoteles. Jei prototipas bus sėkmingai išplėtotas, tokie robotai galėtų tapti papildomu įrankiu greta bonų, skimerių ir kitų šiandien naudojamų technologijų.

    Kol kas tai ankstyvos stadijos sprendimas, todėl svarbiausi klausimai susiję su darbo trukme, našumu realiose bangavimo ir šiukšlių sąlygose bei galimybe greitai dislokuoti didesnį įrenginių skaičių. Vis dėlto gamtos įkvėpta filtro technologija rodo kryptį, kaip naftą galima atskirti švariau ir efektyviau.

  • 15-metis sukūrė roboto vėžlį BURT: DI padeda aptikti povandenines grėsmes iki 96 proc. tikslumu

    Kanadoje 15-metis Evanas Budzas pristatė biologiškai įkvėptą povandeninį robotą-vėžlį BURT, skirtą jautrių vandens ekosistemų stebėsenai. Idėja gimė stebint vėžlius, kurie vandenyje juda tyliai ir taupiai, todėl jaunuolis siekė panašų principą pritaikyti technologijai.

    Skirtingai nei dauguma įprastų povandeninių dronų, kurie dažnai naudoja triukšmingus sraigtus, BURT kuriamas taip, kad vandenyje judėtų minkštais pelekais. Tokia konstrukcija turėtų sumažinti trikdymą vietos gyvūnijai ir leisti dirbti ten, kur koralų rifai ar augmenija yra ypač pažeidžiami.

    BURT remiasi kameromis, jutikliais ir duomenų apdorojimu, o grėsmių atpažinimui pasitelkiamas dirbtinis intelektas. Viešai skelbta, kad sistema gali identifikuoti tokius požymius kaip koralų blukimas, plastiko atliekos ar invazinės rūšys, o aptikimo tikslumas nurodomas iki 96 proc.

    Tokios užduotys paprastai reikalauja daug žmogaus darbo: surinktos povandeninės vaizdo medžiagos peržiūros, rūšių identifikavimo ir pokyčių fiksavimo laike. DI čia gali tapti praktiniu įrankiu, nes automatizuoja pasikartojančią analizę ir greičiau atkreipia dėmesį į galimus problemų židinius.

    Jūrų ir gėlavandenių ekosistemų monitoringas tampa vis aktualesnis dėl klimato kaitos, taršos ir biologinės įvairovės nykimo. Koralų rifų būklė dažnai vertinama pagal vizualius požymius, todėl patikimas ir mažai trikdantis stebėjimo būdas gali padėti laiku pastebėti pokyčius.

    Be to, biomimetika, kai technologijos kuriamos remiantis gamtos sprendimais, pastaraisiais metais vis plačiau taikoma robotikoje. Tylesnis judėjimas ir mažesnė mechaninė intervencija svarbūs ne tik gyvūnų gerovei, bet ir duomenų kokybei, nes mažiau išbaidyta fauna reiškia natūralesnį vaizdą kameroms.

    Jei tokio tipo robotas galėtų veikti ilgiau autonomiškai, mokslininkai realiu laiku gautų daugiau duomenų apie taršos židinius ar staigius ekosistemų pokyčius. Praktikoje tai reikštų greitesnį reagavimą, pavyzdžiui, aptikus plastiko sankaupas, invazinių rūšių plitimą ar staigų rifų būklės blogėjimą.

    Nors viešai pateikiama informacija labiau primena prototipo pristatymą, pats krypties pasirinkimas atitinka bendrą tendenciją: mažesni, pigiau surenkami ir DI įgalinti jutiklių tinklai pamažu papildo tradicines ekspedicijas ir mokslinius tyrimus. Tokie projektai taip pat rodo, kad prasmingos inovacijos gali gimti ne tik laboratorijose, bet ir iš asmeninės smalsumo bei praktiško poreikio spręsti realias problemas.

    „Skirtingai nei tradiciniai povandeniniai dronai su triukšmingais sraigtais, šis robotas imituoja gamtą ir juda tyliau, todėl gali dirbti jautriose vietose jų netrikdydamas“, – sakė projekto pristatyme cituojami šaltiniai.