Микропластик в Арктике: новгородские ученые создали первую базу данных Microscan

В Арктике начали по-новому распознавать микропластик. Ученые Новгородского государственного университета имени Ярослава Мудрого и Института океанологии РАН завершили создание базы данных Microscan — первого в мире цифрового архива спектральных характеристик микропластика для арктического региона. Об этом сообщает портал RuNews24.ru.

В основу легли 2010 образцов реальных частиц размером от 0,5 до 5 мм. Их отобрали в 2020–2021 годах в акваториях Белого, Баренцева, Карского и Восточно-Сибирского морей, а также моря Лаптевых. Коллекция включает спектральные данные трех наиболее распространенных синтетических полимеров — полиэтилена, полипропилена и полистирола. Она станет универсальным инструментом для обучения алгоритмов машинного обучения, пишет ТАСС.

Микропластик образуется при разложении мусора, стирке синтетической одежды, износе автомобильных шин и разрушении рыболовных снастей. В воде разные полимеры ведут себя неодинаково: одни остаются на поверхности, другие оседают на дно и могут там находиться десятилетиями. Главная сложность была в том, что пластик в морской среде меняет свойства — стареет, покрывается бактериальной пленкой, трескается под ультрафиолетом. Из-за этого идентификация частиц требует сложного анализа, а большинство существующих баз данных содержат спектры лишь «идеальных» чистых гранул.

Уникальность Microscan в том, что все образцы исследовались в инфракрасном свете без предварительной химической очистки — в том виде, в каком встречаются в природе. Достоверность подтверждалась тремя независимыми методами: спектральным сопоставлением, анализом с помощью искусственного интеллекта и экспертным контролем химиков, которые вручную перепроверяли спорные случаи. Это не только самая объемная, но и первая специализированная база данных микропластика для Арктики. Обученные на таком массиве нейросети смогут распознавать полимеры с точностью более 96% прямо во время морских экспедиций, что кратно ускорит мониторинг экологического состояния северных морей.

Работа выполнена в рамках мегагранта «Новые подходы к решению проблемы микропластика как потенциальной угрозы человеку и окружающей среде». Открытый доступ к базе данных позволит исследователям по всему миру пользоваться ею, что важно для разработки единых стандартов оценки пластикового загрязнения. Ранее сообщалось, что ученые РАН создали сорбенты для извлечения редкоземельных элементов, а специалисты МФТИ и МГУ — чернила для быстрой диагностики инфекции.