Medan drönare skannar stränder för att bedöma plastskräp, Mikroplast finns i mag -tarmkanalen hos var sjätte Röda havsfisk.

Eftersom marin plastförorening blir en ökande oro över hela världen, KAUST -forskare rapporterar om två projekt som undersöker plastskräp vid och vid Röda havets stränder.

För att undersöka plast på stränder, laget har utvecklat en metod, använda obemannade flygbilar och maskininlärning, att förbättra övervakningen av stora stränder i kustområden för plastskräp1.

"Vi vet att vi dumpar miljontals ton plast i havet varje år, men vi vet inte var detta hamnar, "förklarar marinvetenskap Ph.D. -student Cecilia Martin." En av de mest inflytelserika forskarna inom marin plastförorening, Jenna Jambeck, från University of Georgia, säger att vi inte kan hantera det vi inte kan mäta. Så att kvantifiera plast på stränder är ett viktigt steg för att kvantifiera hela marint skräp. "

Men en sådan räkning är noggrant långsam och ineffektiv. Nuvarande metoder innebär att människor går och skannar små delar av tillgängliga stränder, vilket gör det opraktiskt att bedöma globala spridningsmönster för plastskräp vid våra kuster.

KAUST marin ekolog, Carlos Duarte, och kollegor från Röda havets forskningscenter; avsaltnings- och återanvändningscentret för vatten; och datorn, Elektriska och matematiska vetenskaper och teknikavdelning, testat användningen av obemannade flygbilar (UAV) för att skanna större delar av stränder snabbare än nuvarande tillvägagångssätt.

Teamet genomförde en standard strandundersökning av plastföremål och jämförde sedan resultaten med antalet plastföremål längs samma strandområde genom att analysera bilder som tagits av en UAV. De fann att UAV:​​er kan skanna stränder efter plastskräp 40 gånger snabbare än standardmetoden för visuell folkräkning. Manuell visning av UAV -bilder tagna från en höjd av tio meter var 62 procent korrekt.

Teamet matade sedan en dator med bilder av skräp för att träna den för att automatiskt upptäcka plast när den fick nya bilder. Denna metod ledde till en överskattning av mängden plastskräp på stranden, men det var relativt exakt i sin förmåga att identifiera procentsatserna för olika typer av plast, såsom dryckesbehållare, flasklock och plastpåsar.

Trots sina brister, denna metod visar löfte. Förbättringar kan göras med hjälp av en kamera med högre upplösning på UAV och genom att mata datorn med fler bildprover, Martin förklarar.

Teamet från KAUSTs datavetenskapliga avdelning arbetar redan med att förbättra algoritmen.

Så mycket som 80 procent av plastsand som finns i haven kommer från landbaserade aktiviteter. När plast kommer in i havet, de sprids av strömmar eller sjunker till havsbotten, bryts långsamt ner i mindre komponenter. Mikroplast är bitar som är mindre än fem millimeter. De intas ofta av marint liv eftersom de är lika stora som byten för ett stort antal marina organismer. De kan blockera eller skada ett djurs matsmältningskanal och kan också ha toxiska effekter när farliga komponenter läcker ut i omgivande vävnader.

Duarte ledde ett andra forskningsprojekt bestående av ett tvärvetenskapligt team av forskare från KAUST och King Abdulaziz University i Jeddah. Detta team rapporterar att, trots anmärkningsvärt låga mängder plast i Röda havets ytvatten jämfört med andra halvt slutna hav2, mikroplast finns i tarmen hos var sjätte Röda havsfisk. Detta har konsekvenser inte bara för hälsan i Röda havets ekosystem, men också för de människor som konsumerar dessa fiskar.

Forskarna samlade 178 fiskar som tillhör 26 arter från fyra olika marina livsmiljöer. Undersökning av deras tarminnehåll, visade att var sjätte fisk hade fått i sig små plastbitar. Detta är jämförbart med fynd från andra marina ekosystem, trots tidigare KAUST -forskning som rapporterat att Röda havet har den lägsta mängden flytande mikroplast som rapporterats i hav runt om i världen.

"Det viktigaste resultatet av denna studie är att mikroplastförorening har nått våra kommersiella och icke -kommersiella fiskarter och kan förorena den fisk vi konsumerar, "säger magisterexamen, Fadiyah Baalkhuyur.

"Det överraskande fyndet var mängden intagna fibrer som härrör från nedbrytning av plastrester, som från förpackningsmaterial och tvätt av syntetiska kläder. Detta kan tyda på att dessa fibrer sprids ut i alla marina livsmiljöer och kan bli en betydande källa till marin förorening i Röda havet, "tillägger hon.

Fisk kan visa sig vara en stor diskbänk för den otroligt stora mängden plast som vi använder och slänger dagligen.

Teamet håller nu på att skapa en experimentell design för att undersöka processen för mikroplastiskt upptag av fisk under laboratorieförhållanden, säger Baalkhuyur.