Ученые из Новгородского государственного университета имени Ярослава Мудрого совместно с коллегами из Института океанологии Российской академии наук завершили создание базы данных Microscan, которая стала первым в мире цифровым архивом спектральных характеристик микропластика для арктического региона.
В основу легли 2010 образцов реальных частиц размером от 0,5 до 5 мм, отобранных 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, что делает ее универсальным инструментом для обучения алгоритмов машинного обучения, пишет ТАСС.
Микропластик представляет собой фрагменты пластика, которые образуются при разложении мусора, стирке синтетической одежды, износе автомобильных шин и разрушении рыболовных снастей. В зависимости от плотности разные полимеры ведут себя в воде неодинаково: одни остаются на поверхности, другие оседают на дно и могут находиться там десятилетиями. Однако главная сложность для исследователей заключалась в том, что пластик в морской среде меняет свои свойства — стареет, покрывается бактериальной пленкой, трескается под воздействием ультрафиолета. В результате идентификация найденных частиц требует сложного анализа, а большинство существующих баз данных содержат спектры только «идеальных» чистых гранул, что не соответствует реальной картине загрязнения.
Уникальность Microscan в том, что все образцы исследовались в инфракрасном свете без предварительной химической очистки — именно в том виде, в каком они встречаются в природе. Достоверность результатов подтверждалась тремя независимыми методами: спектральным сопоставлением, анализом с помощью искусственного интеллекта и экспертным контролем со стороны химиков, которые вручную перепроверяли спорные случаи. Как отмечают разработчики, 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% непосредственно в ходе 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 означает, что ею смогут пользоваться исследователи по всему миру, что особенно важно для разработки единых стандартов оценки пластикового загрязнения в глобальном масштабе.
Ранее сообщалось о том, что ученые РАН создали сорбенты для извлечения редкоземельных элементов. Учёные МФТИ и МГУ создали чернила для быстрой диагностики инфекции.