Thế giới biết rất rõ, vi nhựa đã xâm nhập sâu vào các đại dương, những hạt micro rác tồn tại dai dẳng này đe dọa sự sống của các sinh vật biển. Nhưng thực sự định lượng được cấp độ của vấn đề trên toàn cầu đang là thách thức lớn.
Trong một nghiên cứu khoa học, đăng trên tạp chí tháng IEEE Trao đổi
về Khoa học địa lý và Viễn thám (IEEE Transactions on Geoscience and
Remote Sensing), hai nhà khoa học đề xuất một phương pháp mới theo dõi
những mảnh vụn nhựa trong các đại dương trên thế giới từ không gian.
Vấn đề rác thải nhựa tồn tại trong môi trường ngày càng tăng. Sản
lượng nhựa toàn cầu tăng đều đặn hàng năm kể từ những năm 1950, đạt con
số 359 triệu tấn vào năm 2018.
Madeline Evans, Trợ lý Nghiên cứu của Khoa Kỹ thuật và Khoa học Khí
hậu và Không gian, Đại học Michigan, giải thích: “Ô nhiễm vi nhựa là một
mối đe dọa tiềm tàng với con người và môi trường sống, nhưng cấp độ
nguy hại không được xác định rõ ràng bằng các biện pháp lấy mẫu truyền
thống. Để hướng tới những giải pháp xử lý rác vi nhựa hiệu quả, cần nắm
chắc diễn biến vi nhựa trên đại dương."
Madeline Evans là sinh viên đại học Đại học Michigan khi bắt đầu làm
việc với GS-TS Christopher Ruf về khí hậu và khoa học không gian. Hai
người đã phối hợp nghiên cứu và phát triển phương pháp sử dụng radar
tĩnh trong Hệ thống vệ tinh dẫn đường toàn cầu Cyclone của NASA (CYGNSS)
theo dõi vi hạt nhựa trong đại dương.
Ảnh từ video cho thấy mức độ ô nhiễm vi nhựa cao (màu đỏ) đang phát tán từ cửa sông Dương Tử (trái) ở Biển Đông.
Ý tưởng cơ bản trong cách tiếp cận của hai nhà khoa học là kiểm soát
sự hiện diện của vi nhựa làm thay đổi bề mặt đại dương thế nào, từ đó có
thể đánh giá cấp độ nguy hiểm đối với hệ sinh thái đại dương. Ruf cho
biết: “Sự hiện diện của vi nhựa và chất hoạt động bề mặt trong đại dương
làm giảm thiểu sóng lăn tăn trên bề mặt đại dương dưới tác động của
gió”.
Hai nhà khoa học Ruf và Evans thử nghiệm sử dụng các phép đo CYGNSS
về sự xao động bề mặt đại dương, sai lệch so với những giá trị dự đoán
trong điều kiện tốc độ gió cục bộ để xác định mật độ của vi nhựa và đã
chứng minh được hiệu quả phương pháp tiếp cận này khi so sánh kết quả
thu được với những mô hình khác dự đoán vi nhựa. Những mô hình hiện có
cung cấp ảnh chụp tĩnh về mức độ và phạm vi ô nhiễm vi nhựa, phương pháp
tiếp cận mới, sử dụng CYNGSS có thể cho phép xác định được nồng độ vi
nhựa trong thời gian thực.
Bằng phương pháp tiếp cận mới, phân tích các mô hình toàn cầu các nhà
khoa học nhận thấy nồng độ vi nhựa ở Bắc Ấn Độ Dương có xu hướng cao
nhất vào cuối mùa đông / đầu mùa xuân và thấp nhất vào đầu mùa hè.
Thấy được sự thay đổi thông lượng này trùng với mùa gió mùa, các tác
giả nghiên cứu cho rằng mô hình dòng chảy của những con sông vào đại
dương và khả năng pha loãng của những cơn mưa ảnh hưởng đến nồng độ vi
nhựa trên đại dương.
Các nhà khoa học xác định được mô hình theo mùa rõ nét nhất hiển diện
trong Đảo rác lớn Thái Bình Dương “Great Pacific Garbage Patch”, tại
đây nồng độ vi nhựa cao nhất vào mùa hè và thấp nhất vào mùa đông. Evans
nói: “Sự thay đổi theo mùa trong các phép đo là điều ngạc nhiên nhất.
Trước khi thực hiện dự án này, tôi quan niệm Đảo rác là khối tích hợp
nhất quán tĩnh. Đáng ngạc nhiên khi những tích lũy lớn vi nhựa biến động
như vậy ”.
GS-TS Christopher Ruf nhấn mạnh ý nghĩa quan trọng của việc có thể
theo dõi nồng độ vi nhựa thời gian thực: “Các phép đo theo thời gian về
nồng độ vi nhựa chưa bao giờ thực hiện được, lần đầu tiên có thể thấy sự
biến động và mật độ của rác thải độc hại này, phụ thuộc theo mùa và
dòng chảy từ các con sông lớn vào đại dương”.
Raf và Evans hiện đang phục vụ trong lực lượng đặc nhiệm toàn cầu
viễn thám rác và mảnh vỡ trên biển, phát triển các phép đo này. Ông nói:
“Công việc này hy vọng sẽ dẫn đến nhận thức chính xác hơn về vấn đề vi
nhựa đại dương cũng như các mảnh vụn và rác biển khác, thúc đẩy những
thay đổi trong công nghiệp và đời sống để xóa bỏ những nguy hại này.”