污染我们星球海洋的大部分塑料并非漂浮在海面，而是潜藏在波浪之下。这使得研究人员利用卫星等技术追踪和监测这些问题垃圾变得颇具挑战。但是，一套新的超级计算机驱动的搜索算法有望为此任务提供卫星支持。通过进一步的研究和微调，该设计有潜力成为解决这一全球性问题的宝贵工具。
正如 6 月 14 日发表在《Nature Communications》杂志上的一项研究详细介绍的那样，一个项目使用了欧洲航天局的“哥白尼哨兵-2”卫星在六年间收集的 300,000 张地中海多光谱和红外图像来训练一个机器学习程序。然后，该团队利用这个数据库来识别所谓的“风浪带”——由海洋水流和风形成的由垃圾和塑料组成的漂浮长丝。尽管风浪带（也称为表面油膜或条纹）通常是短暂的结构，但它们可以延伸数英里后才分散到海洋中。该项目是海洋科学研究所 (ICM-CSIC)、高等科学研究委员会 (CSIC) 和西班牙加的斯大学的合作成果。
“到目前为止，在海面上寻找直径几米的垃圾聚集点就像大海捞针，因为形成条纹需要大量垃圾和微风，以防止其分散，” ICM-CSIC 研究员兼项目联合总监Manuel Arias 说道。
虽然风浪带仅占海洋垃圾总量的极小一部分，但研究人员推测这些垃圾可以作为污染热点的指示物。在 2015 年 7 月至 2021 年 9 月期间，该团队共探测并监测了 14,374 个风浪带，这是有记录垃圾结构数量的指数级增长。许多通过卫星图像确定的风浪带随后得到了该区域船只的确认。总的来说，据估计这些污染覆盖了 94.5 平方公里（近 36.5 平方英里）的区域，相当于大约 7,500 个足球场的大小。虽然大多数长丝的长度为 1 公里（0.62 英里），但有 27 个记录的风浪带长度达到了 10-23 公里（6.2-14.29 英里）。
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对海洋污染模式的进一步分析使该团队能够推断出影响海洋垃圾堆积地点和时间的一些因素，例如附近人口密度、地理特征和降雨量。例如，经常遭受暴雨侵袭的地区，垃圾更容易被冲入水中，而沿海沙漠地区贡献的垃圾则可能少得多。这些热点地区主要位于离海岸 15 公里（9.32 英里）范围内，并且通常在随后的几周或几个月内会漂回岸边。
研究人员认为，新系统可以帮助清理项目识别出海洋塑料污染集中的区域，甚至预测其可能分散的地点和时间。他们还认为，该程序可以扩展用于追踪其他问题，包括船只货物丢失、石油泄漏以及搜救行动。
“海洋垃圾反映了我们文明在废物管理方面的失败，”该团队在其研究中写道。“……[基于]卫星的观测是我们大规模监测的最大希望之一。”
