Les scientifiques ont développé une nouvelle méthode pour identifier et cartographier les déchets plastiques dans les zones urbaines en utilisant l'imagerie satellite, offrant un nouvel espoir pour suivre la pollution et améliorer la gestion des déchets dans les villes du monde entier.
L'équipe de chercheurs dirigée par Elena Aguilar de la San Diego State University a découvert que les matériaux plastiques communs ont des «empreintes digitales» uniques lorsqu'ils sont vus à travers des capteurs de lumière infrarouge spéciaux. Tout comme différents matériaux reflètent la lumière du soleil différemment de nos yeux, les plastiques reflètent la lumière infrarouge dans des motifs distinctifs que les satellites peuvent détecter. L'œuvre est publiée dans la revue Surveillance et évaluation environnementales.
Le satellite WorldView-3, en orbite au-dessus de la Terre, capture ces signatures invisibles avec une précision remarquable, jusqu'à des zones aussi petites que 4 mètres de diamètre. Cette percée pourrait révolutionner la façon dont nous surveillons les déchets urbains, en particulier dans les zones où les enquêtes au sol traditionnelles sont difficiles ou dangereuses à mener.
L'équipe de recherche s'est concentrée sur une zone de drainage urbaine complexe le long de la frontière américano-mexicaine, où ils ont combiné trois approches: les relevés de marche sur le terrain, l'analyse de laboratoire des échantillons de plastique et l'analyse d'image par satellite. Pendant les travaux sur le terrain, ils ont découvert plusieurs grandes accumulations de déchets dans les canaux des cours d'eau, certaines zones couvrant équivalentes à un terrain de basket.
Les scientifiques ont analysé des échantillons en plastique dans le laboratoire qui avaient été collectés sur le terrain à l'aide d'un équipement spécialisé qui mesure comment les matériaux reflètent la lumière à travers différentes longueurs d'onde. Ils ont testé des plastiques communs trouvés dans les déchets urbains, y compris les bouteilles d'eau (TEP), les sacs à provisions (polyéthylène) et les tuyaux en PVC. Remarquablement, chaque type de plastique a montré des motifs cohérents qui sont restés détectables même lorsqu'ils sont simulés à travers les capteurs du satellite.
Le satellite, connu sous le nom de WorldView-3, est un satellite d'observation de la Terre commercial lancé en août 2014. Il fonctionne à partir d'une altitude de 617 km et génère des images avec une résolution de 0,31 mètre en longueurs d'onde visuelles et, de manière cruciale pour la recherche en détection en plastique, l'imagerie infrarouge à ondes courtes fournit une résolution de 3,7 mètres. Avec ses capacités de résolution et son champ de vision, il peut collecter jusqu'à 680 000 kilomètres carrés d'images par jour.
WorldView-3 a identifié avec succès non seulement des tas de déchets, mais aussi des articles et des structures à base de plastique comme les toits enduits de polymère. Le système a atteint des scores de précision entre 92% et 95%, ce qui signifie qu'il a correctement identifié les matières plastiques dans presque tous les cas testés. La découverte clé était qu'une « signature plastique » généralisée dérivée d'images satellites correspondait étroitement aux mesures de laboratoire de cinq types de plastique différents.
Cette technologie s'étend cependant au-delà de la simple recherche de déchets. La présence et la distribution des matériaux synthétiques peuvent révéler des informations importantes sur la qualité du logement, les modèles de développement et l'efficacité de la gestion des déchets dans les zones urbaines. Les zones à fortes concentrations de déchets plastiques non gérés sont souvent en corrélation avec des infrastructures inadéquates et des défis socio-économiques.
Bien que ces résultats soient prometteurs, les chercheurs reconnaissent que plus de travail est nécessaire pour tester la méthode dans différents environnements urbains et avec des images de résolution plus élevée. Les villes ayant une plus grande diversité matérielle pourraient présenter de nouveaux défis pour le système de détection.
Cette approche par satellite pourrait devenir un outil puissant pour les planificateurs urbains, les agences environnementales et les autorités de gestion des déchets. En fournissant une surveillance complète et complète des déchets plastiques, cela pourrait aider les villes à réagir plus rapidement aux points chauds de pollution et à évaluer l'efficacité des efforts de nettoyage.
Alors que la pollution plastique continue de croître à l'échelle mondiale, avoir des yeux dans le ciel qui peuvent repérer les accumulations des déchets offre une nouvelle arme dans la lutte contre la dégradation de l'environnement urbain.
