Морские птицы в Тихом океане едят пластик и кормят им своих птенцов. Но мы знаем очень мало о том, почему птицы делают это.
Правильно классифицируя осколки пластика, извлечённые из желудков этих птиц, исследователи надеются увидеть какие-либо тенденции, которые могли бы указать на ответ.
На отдаленном острове Лорд-Хау гнездящиеся толстоклювые буревестники питаются токсичной пищей.
Когда взрослые особи улетают в открытый океан в поисках рыбы и кальмаров, они вместо этого поедают многочисленные кусочки пластика, плавающего на поверхности воды. Взрослые затем берут этот пластик в свои гнезда и кормят им своих растущих птенцов.
Этот рацион из пластика может убить птенцов, так как материал выщелачивает химические вещества в их организмы, вызывает появление внутренних рубцов и просто мешает птицам есть настоящую пищу. Но точные причины, по которым взрослые особи вообще едят пластик, до сих пор не совсем понятны.
Одна из трудностей заключается в том, что анализ типов, цветов и форм пластика, съедаемого птицами, исторически был очень субъективным, варьируясь от исследователя к исследователю и от исследования к исследованию. Это ограничило возможность взглянуть на любые потенциальные тенденции, которые могли бы начать давать ответы на эти вопросы.
Доктор Джоби Раззелл Холлис — научный сотрудник Музея естественной истории, который разрабатывает способ стандартизации оценки пластикового загрязнения, подобного тому, что было извлечено из желудков толстоклювых буревестников. У него есть новый инструмент машинного обучения, который будет автоматически измерять не только количество кусочков, но и их форму, цвет и размер.
«Мы знаем, что морские птицы, такие как толстоклювые буревестники, а также морские черепахи, едят пластик, потому что они принимают его за пищу», — говорит Джоби. «И один из вопросов, на который нам не удалось адекватно ответить, заключается в том, что в пластике делает его таким привлекательным для этих видов».
«Нацелены ли они на определённые цвета, или проблема в том, насколько пластик заметен в океане? Это подняло бы вопросы о стиле и стратегиях добычи пищи. Но это также может дать нам возможность понять, нацеливаются ли они на определённые виды пластика, основываясь на внешнем виде, чтобы мы знали, что это те виды пластика, которые мы должны попытаться удалить из океана как можно быстрее».
Почему птицы едят пластик?
Несмотря на растущее признание влияния пластикового загрязнения на природный мир, мало доказательств того, что проблема решается.
Глобальное производство этого материала продолжает расти из года в год, в то время как количество пластика, попадающего в океаны, также сохраняется. По некоторым оценкам, каждый день в океан попадает до 20 миллионов новых кусков пластика.
Это загрязнение не исчезает, а фрагментируется и распадается на всё более мелкие куски с различным воздействием на морскую среду. Микропластик поедается планктоном и передается по пищевой цепочке, в то время как более крупные куски часто потребляются птицами, черепахами, рыбами и китами.
Хотя это нехорошо для здоровья этих животных, менее ясно, как это на самом деле влияет на эти виды. Например, не так просто сказать, что чем больше пластика съедает животное, тем ниже его выживаемость.
«Неясно, наносит ли масса пластика наибольший вред», — объясняет Джоби. «Предыдущие исследования не показали статистически значимой связи между количеством съеденного пластика и вредом, который он наносит птицам».
«Скорее всего, это также зависит от химического состава или даже размера и формы».
Проблема возникает, когда люди пытаются измерить эти характеристики. Тот, кто смотрит на кусок почти белого пластика, может, например, сказать, что он белый, серый или бежевый. Крайне трудно понять, описывают ли люди цвета одинаково, это просто слишком субъективно.
Но даже когда речь идёт об основных аспектах, которые мы можем считать объективными, например, о количестве кусочков пластика, извлечённых из птицы, могут быть несоответствия. При подсчёте сотен крошечных кусочков люди неизменно совершают ошибки, и для измерения и расчета размера и формы каждого кусочка может потребоваться много времени.
Это то, что Джоби намеревался стандартизировать. Разложив куски пластика из желудков птиц и сфотографировав их с помощью карты цветокоррекции, Джоби смог использовать машинное обучение и обработку изображений для создания автоматизированной системы подсчёта и классификации осколков. Это позволило ему не только обработать сотни изображений, содержащих тысячи кусочков пластика, менее чем за десять минут, но и сделать это таким образом, чтобы его можно было воспроизвести в любой точке мира.
«Этот процесс, для которого я сделал код общедоступным в рамках публикации статьи, может быть применён к любой фотографии, сделанной в относительно аналогичных условиях», — говорит Джоби. «Таким образом, это должно предоставить возможность другим исследователям получать те же виды данных на постоянной основе обмена между исследователями и группами».
Результаты пилотного исследования уже показали, что из года в год происходят изменения в составе пластмасс, съедаемых толстоклювыми буревестниками. Хотя ещё недостаточно данных, чтобы выяснить, что может стоять за этим сдвигом, есть надежда, что в течение следующих нескольких лет учёные будут в гораздо лучшем положении, чтобы иметь возможность замечать и анализировать эти изменения.
«Мы надеемся, что это значительно увеличит нашу способность контролировать свойства этих кусочков пластика в будущем, — говорит Джоби, — а также сделает анализ более быстрым и надежным, чтобы мы могли лучше понять, что происходит с пластиком в океане».
Изображение сгенерировано с помощью ИИ
Перевод: Евгения Карташева
Источник: technologynetworks.com