Чтобы избавить Мировой океан от пластика, организация The Ocean Cleanup перехватывает отходы в реке. Для этого компания разработала специальные модели рек.
Модели оценивают количество пластика, определяя его поведение в процессе движения к водной артерии. Эти расчеты требуют большого количества данных для точной настройки. Чтобы получить эту информацию, компания разработала и провела лабораторный эксперимент на искусственном склоне холма совместно с Вагенингенским университетом в Нидерландах.
Исследовательская группа The Ocean Cleanup постоянно собирает эмпирические данные, чтобы улучшить математические модели рек и понять, как пластик ведет себя в воде. Методы, используемые в совместных международных исследованиях, включают в себя съемку берегов рек с помощью дронов, наблюдение с помощью камер и отбор физических проб в воде, а также установку GPS-трекеров в реках.
- Цель таких исследований — получить данные об источниках пластика в реках, о загрязнении плавучим пластиком и о вероятных маршрутах его перемещения по рекам. Однако для того, чтобы понять, как пластик переносится по суше, моделисты пока располагают лишь ограниченными данными, основанными на системах, использующих листья, ветки и бумагу, а также на опросе экспертов.
Более точные прогнозы загрязнения пластиком необходимы для политиков, исследователей и наших собственных операций по перехвату рек.
Компания поместила пакеты, пищевые обертки, бутылки и стаканчики — одни из самых распространенных видов пластика в окружающей среде — на асфальтированные и травяные поверхности под разным углом наклона в симуляторе. В каждом эксперименте ученые подвергали пластиковые предметы воздействию ветра или дождя, идущего из форсунок, чтобы увидеть, что какие силы требуются для перемещения пластика. Во время исследования использовалась разная скорость ветра и интенсивность дождя. Все эксперименты записывались на камеру.
Среди всех протестированных пластиковых предметов легкие и тонкие пластиковые пакеты легче всего перемещались под воздействием ветра, причем даже при небольшой силе воздушного потока. Скорость ветра в 3 балла по шкале Бофорта - "легкий или умеренный бриз" - была достаточной, чтобы привести в движение 100% пластиковых пакетов. Однако та же скорость ветра не смогла сдвинуть с места даже половину остальных протестированных пластиковых предметов - возможно, именно поэтому после сильного ветра вы видите пластиковые пакеты (а не корзины для белья), свисающие с деревьев и кустов.
С другой стороны, дождь практически не сдвинул с места ни один из протестированных пластиковых пакетов, независимо от экстремальных осадков, которые моделировали ученые. Это говорит о том, что не сам дождь перемещает пластик на суше, а поверхностный сток воды.
Еще одно важное открытие - разница между гладкими и шероховатыми поверхностями. В ветреную погоду вероятность того, что пластик начнет двигаться по гладкой асфальтированной поверхности, была в 1,5 раза выше, чем по шероховатой траве. Во время дождя некоторые пластиковые предметы в 6 раз чаще перемещались по асфальтированной поверхности, чем по траве.
Это первое исследование, в котором представлены эмпирические данные о влиянии ветра и дождя на скорость перемещения крупных пластиковых изделий на землю. Например, моделистам полезно знать, что стаканчики, обертки и пакеты при перемещении по земле принимают на себя лишь 2-5 % преобладающей скорости ветра. Полученные данные могут помочь специалистам по моделированию количественно оценить различия между гладкими и шероховатыми поверхностями земли, а также между различными типами пластикового мусора. Результаты свидетельствуют о том, что при порывах ветра, дующего над сушей, пакеты из кучи пластикового мусора будут достигать реки первыми.
