Unterstützung aus dem All: Werden so in Zukunft die Ozeane gesäubert?

Plastikmüll

Jährlich sterben unzählige Tiere an den Folgen der Plastikverschmutzung in den Meeren. Nun wurde ein Verfahren entwickelt, durch das sich Plastikmüll aus dem All heraus erkennen lässt.

Plymouth

28.04.2020, 05:00 Uhr / Lesedauer: 2 min
Plastikmüll findet sich immer mehr an Stränden - und auch die Ozeane sind voll davon.

Plastikmüll findet sich immer mehr an Stränden - und auch die Ozeane sind voll davon. © picture alliance / dpa

Britische und griechische Wissenschaftler haben eine Methode entwickelt, Teppiche aus Kunststoffteilen mit einer Größe von mehr als fünf Millimetern auf hochaufgelösten Satellitenbildern zu entdecken. Dieses Verfahren könnten bei der Säuberung der Meere helfen.

Mit Hilfe einer Spektralanalyse können Plastikstücke von klarem Wasser, Schaum, Algen, Holz und Bimsstein unterschieden werden, schreiben die Forscher im Fachmagazin „Scientific Reports“. Wie das Team um Lauren Biermann vom Plymouth Marine Laboratory in Plymouth (Großbritannien) berichtet, erreicht ihr Künstliche-Intelligenz (KI)-Ansatz eine durchschnittliche Detektionsgenauigkeit von 86 Prozent.

Unzählige Tiere sterben durch Plastik im Meer

Etwa drei Viertel des Meeresmülls besteht nach Angaben des Naturschutzbunds Deutschland (NABU) aus Kunststoffen. Auf jedem Quadratkilometer Meeresoberfläche sind nach Angaben des Umweltprogramms der Vereinten Nationen (UNEP) bis zu 18.000 Plastikteile unterschiedlichster Größe zu finden.

Mehr als 100.000 Meeressäuger und eine Million Meeresvögel sterben jährlich, weil sie Plastik verschlucken oder sich in Kunststoffnetzen verheddern. Bei der Zersetzung des Kunststoffs entsteht nicht nur Mikroplastik, es werden auch gefährliche Inhaltsstoffe, wie Bisphenol A oder Flammschutzmittel, freigesetzt.

Plastik lässt sich auf Satellitenbildern erkennen

Biermann und Kollegen bestimmten auf den Satellitenfotos die Spektralmuster verschiedener Stoffe, die im Meer zu finden sind. Denn Holz, Braunalgen, Schaum oder Kunststoff reflektieren und nehmen das Sonnenlicht auf unterschiedliche Weise auf.

„In Pixeln, die zu mindestens 30 Prozent mit Flaschen oder Beuteln oder zu 50 Prozent mit Fischernetzen gefüllt sind, sind die charakteristischen Reflexions- und Absorptionsmerkmale von schwimmenden Kunststoffen zu beobachten“, schreiben die Forscher. Ein Pixel (Bildpunkt) deckt dabei etwa zehn Meter ab.

Verfahren kann Aufräumarbeiten unterstützen

Zum Training des KI-Systems verwendeten die Wissenschaftler Satellitenaufnahmen von der Küste nahe der Hafenstadt Durban (Südafrika). Bei Mytilini auf der griechischen Insel Lesbos brachten die Forscher in einem eingegrenzten Gebiet selbst Plastikteile aus. Die Aufnahmen davon nutzten sie, um das Ergebnis des Trainings zu überprüfen.

Anschließend führten sie die automatische Bilderkennung an verschiedenen Aufnahmen durch. Das System konnte Kunststoffe vor der Küste von Accra (Ghana) mit einer Genauigkeit von 87 Prozent richtig einordnen. Bei Aufnahmen von anderen Küsten waren es 77 Prozent (Da Nang in Vietnam), 83 Prozent (Schottland) und sogar 100 Prozent (Gulf Islands, Kanada). Durchschnittlich klassifizierte das KI-System 86 Prozent der Pixel mit Kunststoffteilen richtig.

„Die Möglichkeit, Meeresmüll nahe der Oberfläche zu erkennen, kann Aufräumarbeiten unterstützen, bevor weggeworfene Gegenstände weiterverbreitet oder zerkleinert werden oder unter die Wasseroberfläche sinken“, schreiben die Forscher. Ihr Verfahren kann auch auf die Auswertung von Drohnen-Fotos übertragen werden.

RND