تساهم هذه الأنهار العشرة بنحو 951 طنًا و3 أطنانًا من التلوث البلاستيكي البحري العالمي

تبلغ مساحة المحيط 70% على الأرض. يمكن أن يكون هادئًا، أو مبتهجًا، أو غاضبًا. في عالم المحيطات الشاسع هذا، تشكل بعض الأجسام الغريبة تهديدًا خطيرًا لبقاء الحياة البحرية.

وأظهر تقرير أصدره المنتدى الاقتصادي العالمي في عام 2016 أنيدخل 8 ملايين طن من البلاستيك إلى المحيط كل عام.وهذا يعادل إلقاء شاحنة واحدة من البلاستيك في المحيط كل دقيقة.

هناك أكثر من 800 نوع من الحياة الساحلية والبحرية تتأثر بشكل مباشر بالنفايات البلاستيكية، ويموت كل عام مليون طائر بحري و100 ألف من الثدييات البحرية بسبب النفايات البلاستيكية.

ويشكل التلوث البلاستيكي في المحيط تهديدًا لصحة الإنسان أيضًا.عندما تدخل النفايات البلاستيكية التي يصعب تحللها إلى البحر، فإنها تتحول إلى جزيئات بلاستيكية دقيقة تحت تأثير قوى خارجية ويمكن أن تأكلها الأسماك والرخويات والكائنات الحية الأخرى بسهولة.

في نهاية المطاف، ستصل السموم البلاستيكية إلى موائد الطعام البشرية من خلال الكائنات الحية مثل الأسماك والروبيان والمحاريات. حتى أن بعض الخبراء اقترحوا أنفي نهاية المطاف، سوف تتحلل المواد البلاستيكية الموجودة في المحيط إلى جزيئات بلاستيكية نانوية، وهي صغيرة جدًا لدرجة أنها يمكن أن تدخل الخلايا البشرية إذا تم تناولها.يؤثر على مستويات الهرمونات البشرية والنمو والتطور.

وأشار برنامج الأمم المتحدة للبيئة في تقرير له إلى أن من بين النفايات البلاستيكية التي يتم إلقاؤها في المحيط،يأتي 95% من 10 أنهار ويأتي 60% من جنوب شرق آسيا، حيث يعتبر نهر ميكونج الأكثر تلوثًا.

يعد نهر ميكونج أهم نظام مائي عابر للحدود الوطنية في جنوب شرق آسيا، حيث يتدفق عبر ستة بلدان ويوفر مياه الشرب لـ 70 مليون شخص على طول طريقه.لقد أصبحت كيفية حل مشكلة التلوث البلاستيكي في نهر ميكونج قضية مهمة تهم البشرية جمعاء وأجيالها المستقبلية.

CounterMEASURE: إيجاد بوابة التلوث البلاستيكي

في مايو/أيار 2019، أطلق برنامج الأمم المتحدة للبيئة مشروعًا لمكافحة التلوث البلاستيكي في نهري ميكونج وجانج، والذي يحمل الاسم الرمزي CounterMEASURE.

تركز مبادرة CounterMEASURE على "نقطة دخول" النفايات البلاستيكية في المحيط، أي كيفية دخول النفايات إلى مياه البحر. ومن أهم أغراضها هوالهدف هو تطوير نموذج تحديد ومراقبة لتحديد مصادر ومسارات النفايات البلاستيكية في حوض نهر ميكونج.

وفي المشروع، استخدم العلماء تقنيات مثل الطائرات بدون طيار ونظم المعلومات الجغرافية والتعلم الآلي لمراقبة الأنهار والممرات المائية وغيرها من المناطق البرية التي تتدفق في نهاية المطاف إلى المحيط، والحصول على بيانات جغرافية وصور للنفايات البلاستيكية، وبناءً على ذلك، طوروا تكنولوجيا متطورة يمكنها تقييم التلوث البلاستيكي في نهر ميكونج.

 نظم المعلومات الجغرافية + الطائرات بدون طيار + التعلم الآلي، أخذ العينات والتحليل في مكان واحد

بدعم من مركز المعلومات الجغرافية (GIC) التابع للمعهد الآسيوي للتكنولوجيا، قام الباحثون بتطوير منصة نظم المعلومات الجغرافيةالهدف هو استخدام الطائرات بدون طيار لالتقاط صور جوية لحوض نهر ميكونج وحساب التوزيع الفعلي وانبعاثات النفايات البلاستيكية بناءً على الصور.

•   التصوير الجوي 

طراز الآلة:دي جي آي فانتوم 4 برو

ميدان الرماية:حوض نهر ميكونغ وروافده في أوبون راتشاثاني، تايلاند وفيينتيان، لاوس

متطلبات التصوير:تم قياس مستوى التصوير في لاوس على ارتفاع أقل من أو يساوي 30 مترًا فوق مستوى سطح البحر، بدقة 4K (3840 × 2160 بكسل)، وتم استخدام 623 صورة بصرية للتحليل.

•   الخطوة 1: إنشاء مجموعة بيانات 

صور جوية لمدينة لاوس.تم تضمين إجمالي 3423 صورة تحتوي على قمامة و 7000 صورة لا تحتوي على قمامة.يتم استخدام هذا كمجموعة بيانات لتدريب النموذج.

•   الخطوة 2: إنشاء نموذج اكتشاف الكائنات 

يتم تقسيم الصور الجوية التي تم جمعها بواسطة الطائرة بدون طيار بالتساوي وفقًا لنسبة العرض إلى الارتفاع.ثم استخدم طريقة نافذة الشريحة لإجراء التعلم العميق على كل منطقة.

في هذه العملية،كل ما عليك فعله هو تحديد 3 معلمات: طول وعرض المستطيل وعرض الشريحة.وهذا يجعل العملية أسرع وأكثر سهولة.

نموذج التعلم العميق المستخدم في هذه المرحلة هوتم إنشاؤه بناءً على ثلاثة نماذج نظام CNN موجودة (VGG16، MobileNet-V2، Inception-v3).

أثناء عملية إنشاء النموذج،بمساعدة واجهة برمجة تطبيقات Google Vision، يمكن اكتشاف 1098 منطقة قمامة.

•   النتائج التجريبية 

وتظهر نتائج تحليل الصور ما يلي:تم العثور على إجمالي 8284 قطعة من القمامة في حوض نهر ميكونج الذي تبلغ مساحته 761400 متر مربع في فيينتيان، لاوس (باستثناء مناطق تداخل الصور)، بمتوسط 10.89 قطعة من القمامة لكل 1000 متر مربع.

بالإضافة إلى ذلك، باستخدام أسلوب التعلم بالنقل، يتم تقسيم الكائنات المستهدفة إلى فئات متعددة أو يتم استخدام مدخلات متعددة.يمكن تحسين دقة النموذج بشكل أكبر.

لا يزال هناك طريق طويل لنقطعه لبناء نموذج عالمي

يتمتع نموذج تحديد النفايات البلاستيكية لحوض نهر ميكونج في فيينتيان، لاوس، بمعدل دقة يبلغ 83.9%.ومع ذلك، فإن هذا النموذج ينطبق فقط على حوض نهر ميكونج في فيينتيان وليس عالميًا.

وتظهر البيانات التي أصدرها برنامج الأمم المتحدة للبيئة أن 95% من تلوث البلاستيك البحري العالمي يأتي من 10 أنهار، ثمانية منها في آسيا واثنان في أفريقيا.

إنشاء نموذج مشترك للتعلم الآلي للأنهار المختلفة، وتوحيد معايير التصوير الجوي وتنسيقات الصور،ويعد هذا الأمر بمثابة المفتاح لتوسيع نطاق التحقيق والسيطرة على كمية النفايات البلاستيكية التي تدخل البحر في أقرب وقت ممكن.

في 20 أبريل، أعلن برنامج الأمم المتحدة للبيئة أنسوف نعمل مع جوجل لتطوير نماذج التعلم الآلي العامة للتلوث البلاستيكي في المحيط.

لا يستطيع نموذج التعلم الآلي العام الجديد هذا توفير تحليل أكثر تفصيلاً ودقة للتلوث البلاستيكي في حوض نهر ميكونج فحسب،وسيكون النموذج أيضًا قابلاً للتطوير والاستخدام بدرجة كبيرة، وقابلًا للتطبيق على أحواض الأنهار الأخرى الملوثة بالبلاستيك بشكل كبير في العالم، وسيوفر المواد اللازمة لتطوير خرائط حرارية لانتقال التلوث البلاستيكي.

ترتبط صحة المحيط ارتباطًا وثيقًا بالأرض والحياة البشرية. في الفيلم الوثائقي الكلاسيكي لهيئة الإذاعة البريطانية "الكوكب الأزرق"، قيل:

المحيط لا حدود له ويملؤنا بالرهبة والدهشة وأحيانًا الخوف.

ولعل ما يفتقده البشر اليوم هو هذا الشعور بالرهبة والاعتزاز. تتسابق مئات القوارب مع التيار وتتدفق مئات الأنهار إلى البحر. إذا قمنا أنا وأنت بتقليل استخدام المنتجات البلاستيكية، فإننا سنحمي البيئة البحرية من المصدر.