طور العلماء في دراسة جديدة من المعهد الأمريكي للفيزياء، نموذجاً جديداً يتنبأ باحتمالية نقل الحطام البلاستيكي من جزء من المحيط إلى آخر، ويلقي البحث الضوء على كيفية شق الحطام البلاستيكي طريقه إلى بقع القمامة في المحيطات.
كل يوم، تدخل أطنان من النفايات البلاستيكية المحيط، ويتراكم معظمها في بقع قمامة تطفو على سطح المحيط، ومن المقدر أن كومة القمامة العائمة الأكثر شهرة، وهي رقعة نفايات المحيط الهادئ الكبرى، تزن أكثر من 88000 طن، وهذا يعادل وزن 500 طائرة جامبو.
شرع الباحثون في استكشاف المسارات التي تنقل الحطام من الساحل إلى وسط المحيط، كما أرادوا اكتساب فهم أفضل للدوامات شبه الاستوائية وكيفية تأثيرها على التراكم طويل الأمد للنفايات البلاستيكية.
من خلال تحليل المسارات التاريخية للعوامات السطحية، طور فريق المعهد الأمريكي للفيزياء نموذج سلسلة ماركوف لديناميكيات سطح المحيطات.
وقال المؤلف المشارك للدراسة فيليب ميرون: "يتم إطلاق الحطام السطحي من الساحل ويتم توزيعه وفقاً لحصة موقعه من النفايات البلاستيكية الأرضية العالمية التي تدخل المحيط".
"لمراقبة التوزيع طويل الأجل للحطام العائم، يتم إعادة حقن الحطام الموجود على الشواطئ في النظام باتباع نفس التوزيع، نحن نطلق على هذا النموذج "علم التلوث"، لأنه يمثل نماذج الحقن والتشتت وإعادة تدوير الحطام داخل النظام ".
استناداً إلى نظرية مسار الانتقال، شرع الباحثون في تحديد مسارات الحطام أو المسارات الانتقالية التي تربط المصدر مباشرة بالهدف، كما حقق الفريق أيضاً في الروابط بين بقع القمامة للتنبؤ بقدرتها على الاحتفاظ بالقمامة.
وقال ميرون: "في هذا العمل، نركز على المسارات من الساحل إلى الدوامات شبه الاستوائية، ومن دوامة إلى أخرى، ومن الدوامات إلى الساحل".
"حددنا قناة انتقال ذات احتمالية عالية تربط رقعة نفايات المحيط الهادئ الكبرى بسواحل شرق آسيا، مما يشير إلى مصدر مهم للتلوث البلاستيكي هناك، كما أن ضعف دوامة المحيط الهندي كمصيدة للحطام البلاستيكي يتسق مع مسارات الانتقال التي لا تتقارب داخل الدائرة ".
وأفاد الخبراء أن الدوامات، بشكل عام ، متصلة بشكل ضعيف أو منفصلة عن بعضها البعض.
وقال ميرون: "في الواقع، في حالة الرياح الشديدة بشكل غير طبيعي، من المرجح أن تقوم الدوامات شبه الاستوائية بتصدير القمامة نحو السواحل بدلاً من اتجاهات أخرى".
وأكد الباحثون أن الدوران شبه الاستوائي في شمال المحيط الهادئ يجذب معظم الحطام، وهو ما تم توثيقه مسبقاً، ومع ذلك، فقد توصلوا أيضاً إلى أن تراكم الحطام في دوامة جنوب المحيط الهادئ يدوم لفترة أطول نظراً لوجود عدد أقل من المسارات للهروب من القمامة والاستمرار في التحرك.