Louis Béranger · 2026-01-27

卫星如何助力全球海洋塑料污染监测

摘要

本文介绍了利用卫星技术监测全球海洋塑料污染的最新进展。科学家通过Sentinel等地球观测卫星获取高分辨率图像，结合新开发的塑料指数指标，能够区分塑料与其他漂浮物，最小可探测5平方米的塑料聚集区。尽管目前仍处于研发阶段，这一技术为绘制污染热点图、追踪污染趋势提供了前所未有的全球视野。

内容框架与概述

海洋塑料污染已成为全球性环境危机。数据显示，1950至2017年间全球生产了92亿吨塑料，其中70亿吨变成废弃物，2021年海洋中累积的塑料估计达7500万至1.99亿吨。目前国际上缺乏对海洋污染的全面评估，而卫星技术因其覆盖范围广成为少数能够提供全球视角的工具之一。

科学家主要通过数值模型、现场测量和卫星监测三种方式量化塑料碎片及其运动。卫星监测起步于2010年代，2020年取得重要突破。研究人员利用可见光、红外和雷达图像，通过分析物体反射的光谱特征来识别塑料。Nature上发表的研究首次开发了塑料指数这一指标，能够提取塑料的独特光谱特征，将其与藻类、浮木或泡沫区分开来。

目前卫星探测仍面临技术限制，只能识别大型塑料聚集区而非单个碎片，且精准区分不同材质仍有困难。为此，国际团队开发了新方法，通过识别特定形状的漂浮废物簇来指示近期污染事件，绕过识别碎屑性质的难题。这种方法足以绘制污染热点图并捕捉趋势，为预测和限制污染峰值提供宝贵数据。

未来发展方向包括发射专用卫星任务。欧洲航天局支持的Desdemona大学计划计划在三年内发射首颗纳卫星，用于监测地中海的宏观塑料废物浓度和流动。另一条探索路径是探测微塑料，通过检测高微塑料区域海水的光谱变化来实现。这些技术进步将为海洋污染治理提供更及时、更精确的科学依据。