Estima-se que 8 milhões de toneladas de lixo plástico entram no oceano a cada ano, e a maior parte é transformada pelo sol e pelas ondas em microplásticos - minúsculas manchas que podem navegar por centenas ou milhares de quilômetros de seu ponto de entrada.

Os detritos podem prejudicar a vida marinha e os ecossistemas marinhos e são extremamente difíceis de rastrear e limpar.

Agora, os pesquisadores da Universidade de Michigan desenvolveram uma nova maneira de localizar microplásticos oceânicos em todo o mundo e rastreá-los ao longo do tempo, fornecendo uma linha do tempo diária de onde eles entram na água, como se movem e onde tendem a se acumular.

A abordagem se baseia no Cyclone Global Navigation Satellite System, ou CYGNSS, e pode fornecer uma visão global ou aumentar o zoom em pequenas áreas para uma imagem de alta resolução de microplásticos liberados em um único local.

A técnica é uma grande melhoria em relação aos métodos de rastreamento atuais, que se baseiam principalmente em relatórios pontuais de arrastões de plâncton que retêm microplásticos junto com sua captura.

"Ainda estamos no início do processo de pesquisa , mas espero que isso possa ser parte de uma mudança fundamental na forma como rastreamos e gerenciamos a poluição microplástica ", disse Chris Ruf, professor universitário de Clima e Ciência Espacial da Universidade de Frederick Bartman na UM, diretor investigador do CYGNSS e autor sênior em um artigo recém-publicado sobre o trabalho.

Suas observações iniciais são reveladoras.

A equipe descobriu que as concentrações globais de microplásticos tendem a variar conforme a estação, com pico no Atlântico Norte e no Pacífico durante os meses de verão do hemisfério norte. Junho e julho, por exemplo, são os meses de pico para a Grande Mancha de Lixo do Pacífico, uma zona de convergência no Pacífico Norte onde o microplástico se acumula em grandes quantidades.

As concentrações no hemisfério sul atingem o pico durante os meses de verão, janeiro e fevereiro. As concentrações tendem a ser mais baixas durante o inverno, provavelmente devido a uma combinação de correntes mais fortes que rompem as plumas microplásticas e aumenta a mistura vertical que os leva ainda mais abaixo da superfície da água, dizem os pesquisadores.

Os dados também mostraram vários picos breves na concentração de microplásticos na foz do rio Yangtze - há muito tempo suspeito de ser a principal fonte.

"Uma coisa é suspeitar de uma fonte de poluição de microplásticos, outra é ver isso acontecendo", disse Ruf. "Os dados de microplásticos que estavam disponíveis no passado eram tão esparsos, apenas breves instantâneos que não podem ser repetidos."

Os pesquisadores produziram visualizações que mostram concentrações de microplásticos ao redor do globo. Frequentemente, as áreas de acumulação são devidas às correntes de água locais predominantes e zonas de convergência, com a mancha do Pacífico sendo o exemplo mais extremo.

“O que torna as plumas da foz de grandes rios notáveis ​​é que elas são uma fonte para o oceano, ao contrário de lugares onde os microplásticos tendem a se acumular”, disse Ruf.

Ruf diz que a informação pode ajudar as organizações que limpam microplásticos a implantar navios e outros recursos de forma mais eficiente. Os pesquisadores já estão em negociações com uma organização holandesa de limpeza, The Ocean Cleanup, sobre o trabalho conjunto para validar as descobertas iniciais da equipe. Dados de liberação de ponto único também podem ser úteis para a agência das Nações Unidas, UNESCO, que patrocinou uma força-tarefa para encontrar novas maneiras de rastrear a liberação de microplásticos nas águas do mundo.

Desenvolvido pela Ruf e pela estudante de graduação Madeline Evans, o método de rastreamento usa dados existentes do CYGNSS, um sistema de oito microssatélites lançado em 2016 para monitorar o clima próximo ao coração de grandes sistemas de tempestades e reforçar as previsões sobre sua gravidade. Ruf lidera a missão CYGNSS.

A chave para o processo é a rugosidade da superfície do oceano, que o CYGNSS já mede por meio de radar. As medições têm sido usadas principalmente para calcular a velocidade do vento perto dos olhos de furacões, mas Ruf questionou se elas também poderiam ter outros usos.

"Estávamos fazendo essas medições de radar da rugosidade da superfície e usando-as para medir a velocidade do vento, e sabíamos que a presença de coisas na água altera sua capacidade de resposta ao meio ambiente", disse Ruf. "Então, tive a ideia de fazer tudo ao contrário, usando mudanças na capacidade de resposta para prever a presença de coisas na água."

Usando medições independentes de velocidade do vento da NOAA, a equipe procurou por lugares onde o oceano parecia menos agitado do que deveria ser dada a velocidade do vento . Eles então compararam essas áreas com observações reais de arrastões de plâncton e modelos de correntes oceânicas que prevêem a migração de microplásticos. Eles encontraram uma alta correlação entre as áreas mais lisas e aquelas com mais microplástico.

A equipe de Ruf acredita que as mudanças na rugosidade do oceano podem não ser causadas diretamente pelos microplásticos, mas sim pelos surfactantes - uma família de compostos oleosos ou com sabão que reduzem a tensão superficial de um líquido. Os surfactantes tendem a acompanhar os microplásticos no oceano , porque geralmente são liberados junto com os microplásticos e porque viajam e se acumulam de maneiras semelhantes quando estão na água.