Помещать в океан больше пластика на самом деле может быть хорошей идеей

Представьте, что вы плывёте в синем океане и натыкаетесь на кусок пластикового мусора, который в два раза больше Техаса. Нет, это не сюжет постапокалиптического триллера.

Обнаруженный в начале 80-х годов и теперь называемый «Большим тихоокеанским мусорным пятном», этот участок океана площадью около миллиона квадратных километров между Гавайями и Калифорнией является крупнейшим в мире скоплением пластика в океане.

Когда вы рассматриваете просторы океана — все эти 220 миллионов квадратных километров — очень легко понять, почему за этим «мусорным островом» невозможно было следить (что ж, это общее оправдание для других экологических рисков и проблем). К счастью для нас, скоро всё может измениться.

Это будет означать увеличение количества пластика в океане, но уже в виде цифровых устройств.

Сокращение расходов на передачу данных и появление устройств интернета вещей (IoT), таких как датчики и системы управления, позволили увеличить число стационарных и мобильных приборов, которые будут использоваться для всех аспектов контроля за окружающей средой, включая наблюдение и анализ океана.

Хотя такие наблюдения и анализы не могут сами по себе остановить попадание загрязняющих веществ в океаны, они могут стать «сторожевым оком», подобного которому мы раньше не видели. Эти новые глаза, буквально – миллионы глаз, могут быть ключом к спасению наших морей.

Качество важнее количества

Мусорное пятно — это лишь часть из сотни тысяч тонн пластика, дрейфующего на поверхности Мирового океана. Было подсчитано, что около 8 миллионов тонн пластикового мусора и 706 миллионов галлонов отработанного масла ежегодно попадает в океаны.

Ко всему прочему, существуют периодические катастрофы, такие как знаменитый взрыв нефтяной платформы Deepwater Horizon, который пролил 210 миллионов галлонов сырой нефти в Мексиканский залив, уничтожая экосистему и близлежащие хозяйства.

Это огромные цифры, но нам нужно осознать не только количество мусора, попадающего в океан, но и его качество. Эколог Рики Отт отметил:

«В течение двадцати лет после разлива нефти из танкера Эксон Валдез изменилось понимание учёными воздействия нефти на природу, когда они сосредоточились на другой части сырой нефти, тяжелой чёрной материи, которая сохраняется на пляжах, — полициклических ароматических углеводородах, или ПАУ. Учёные изменили свои взгляды, когда поняли, что ПАУ в тысячу раз токсичнее для дикой природы, чем летучие конденсирующиеся вещества».

Без улучшения инфраструктуры управления отходами совокупное количество пластиковых отходов, которые, как ожидается, попадут в океан с суши, достигнет порядка величины (10x!) к 2025 году.

Вот почему предприятия и экологи делают всё возможное, чтобы улучшить нашу способность наблюдать, понимать и улучшать состояние Мирового океана. И, чтобы сделать это, специалисты всё чаще обращаются к устройствам интернета вещей.

Плавание датчиков в морях – не ново

В течение многих лет инициативы, основанные на алгоритмах датчиков, такие как Программа океанических обсерваторий, были направлены на улучшение способов мониторинга океанов на предмет экологических изменений с течением времени.

Знания, которые они собирают, помогают нам лучше понимать океан, но они также могут помочь нам смягчить наше собственное воздействие на него.

И есть масса других примеров:

— Исследователи из Ольденбургского университета в Германии сочетают спутниковые наблюдения с плавающими датчиками для борьбы с растущей проблемой пластикового загрязнения в Северном море.

— Известный ученый-эколог Уоллес Дж. Николс, автор книги «Blue Mind», использовал спутники и дистанционные датчики, чтобы лучше понять формирование океанических «горячих точек», где хищники нападают на свою мигрирующую добычу. Это может помочь в защите и сохранении исчезающих видов.

— DARPA, агентство, которое подарило нам интернет, создало инициативу «Океан вещей», чтобы улучшить то, что они называют «морской осведомленностью». Проект будет использовать тысячи недорогих поплавков с датчиками, собирающими данные не только о местоположении, состоянии моря и температуре, но и о судах, самолётах и даже о движении млекопитающих.

Даже у спасающего Землю интернета вещей есть свои проблемы

Существуют две большие проблемы, связанные с использованием интернета вещей для спасения океанов:

1. Получение данных: разработка и развертывание буев, планеров и датчиков, которые должны быть достаточно прочны для автономной работы в суровых условиях, передают сигнал на большие расстояния и не влияют на окружающую среду.

2. Работа с данными: хранение, обработка, анализ и визуализация огромного объёма информации, собранной этими датчиками.

Самое замечательное в датчиках то, что они относительно дешёвые: после развёртывания они могут непрерывно собирать данные без сбоев в течение многих лет, используя солнечную энергию и/или кинетическую энергию волн.

Эти данные могут использоваться для многих целей учёными из частного и государственного сектора, представляющими правительственные учреждения, природоохранные общественные организации и даже крупные предприятия, заинтересованные в охране окружающей среды.

Информация, собранная сетью датчиков, будет проанализирована в реальном времени с использованием интеллектуального анализа данных. Это необходимо для немедленного реагирования на ситуации, вызывающие беспокойство.

Потребность в агрегировании огромных объемов информации в хранилища для такого анализа эффективно удовлетворяется современными методами работы с большими данными (big data): с помощью бесплатных и коммерческих версий инструментов с открытым исходным кодом, например Apache Kafka и Hadoop.

Другое дело — использование больших потоков информации о событиях для немедленных действий. Это требует передачи данных многим получателям с разными требованиями: от уведомления людей с помощью панелей веб-мониторинга и мобильных оповещений – до «скармливания» искусственному интеллекту и системам машинного обучения, чтобы они могли пропустить их через свои алгоритмы и сформировать автоматизированный ответ.

Да, это загрязнение для уменьшения загрязнения

Циники спросят: действительно ли это хорошее решение — помещать в воду ещё больше пластика. Это может показаться абсурдно нелогично с их точки зрения, хотя они, возможно, ошибаются.

Фактически, третьей проблемой, связанной с использованием датчиков загрязнения океана, является управление жизненным циклом этих датчиков. Чтобы не ухудшить ситуацию, организации должны будут работать с DARPA и другими учреждениями, чтобы гарантировать, что всё, что запущено в океаны, можно будет отслеживать и извлекать. Стоит думать об этом как о контроле за космическим мусором — возможно, это будет следующим рубежом.

Когда мы оглянемся назад на применение и ценность датчиков в физическом мире, это будет похоже на сравнение интернета сегодня с теми днями, когда мы беспокоились о «Проблеме 2000 года». Люди знали об интернете, и «бум веб-сайтов» был в самом разгаре, но мало кто мог представить себе, где мы сегодня с точки зрения связи, сообщества и торговли.

В этот раз на кону гораздо больше. Будем надеяться, что технологии и, в частности, интернет вещей, помогут спасти не только океан — но и весь мир.

Источник: thenextweb.com