Попытки очистить океан при помощи сетей, буксируемых кораблями, неэффективны: для такой «генеральной уборки» потребуется много дизельного топлива, при сгорании которого экосистеме будет нанесен значительный вред. В связи с этим ученые предложили принципиально новый подход к борьбе с мусором в мировом океане — они хотят использовать силу самих океанских течений.
Команда ученых проанализировала данные спутникового мониторинга океанических течений, чтобы определить зоны, в которых из-за особенностей циркуляции воды образуются мусорные скопления. Как объясняет один из авторов исследования, научный сотрудник Института планетарных наук Родриго Дуран, вместо того, чтобы тратить топливо, постоянно передвигаясь по океану в поисках мусора, корабли могут дрейфовать в определенных местах и таким образом удерживать сети в точках, где сами течения собирают плавучие объекты. Это позволит существенно сэкономить время, деньги и ресурсы.
В своей работе ученые опирались на принципы, сформулированные еще Исааком Ньютоном, который первым описал движение небесных тел под влиянием гравитации. Однако, в отличие от орбит планет, предсказать движение объектов в океане гораздо сложнее. Течения постоянно меняются, дополнительно на их динамику влияет ветер. Чтобы разобраться в этих процессах, исследователи объединили собранные в течение последних 20 лет спутниками данные, с информацией от дрейфующих датчиков, которые помогают отслеживать движение течений.
В результате ученые выявили 3,5 миллиона особых зон, которые получили название Transient Attracting Profiles, или TRAPs — областей, где мусор и другие объекты, переносимые океаном, скапливаются под воздействием встречных течений. Эти зоны формируются при взаимодействии двух или более вихревых течений диаметром от 60 до 180 миль. Такие структуры нестабильны и существуют в среднем около шести дней, при этом наиболее устойчивые из них возникают, когда четыре течения располагаются в определенном порядке: вихри, вращающиеся против часовой стрелки, находятся в правом верхнем и левом нижнем квадрантах, а те, что вращаются по часовой стрелке, — в левом верхнем и правом нижнем. Такой сценарий встречается в 60% случаев.
Важным результатом исследования стало то, что разработанная учеными методика может быть полезна не только для очистки океанов, но и в других сферах: при поисково-спасательных операциях в море, отслеживании потерянного груза с контейнеровозов или даже в метеорологии. Движение воздушных потоков происходит по аналогичному принципу, и его понимание позволит точнее прогнозировать процессы распространения вулканического пепла или дыма от лесных пожаров.
Недавно первые беспилотники для очистки воды от мусора заработали в Крыму.
