Ученые Объединенного института: загрязнение почвы можно определить по космическим снимкам

      5 Виктор Нефедьев Источник: ОИЯИ

В ходе исследования состава почв на наличие потенциально токсичных металлов группа ученых Лаборатории нейтронной физики ОИЯИ получила интересный результат: они заметили корреляцию между картой загрязнений и картой почвенного покрова, основанной на снимках со спутника.

Сегодня загрязнение почвы потенциально токсичными металлами представляет собой серьезную проблему из-за растущей индустриализации и урбанизации во всем мире и затрагивает как сельские, так и городские районы. Большинство токсичных металлов биологически активны и практически не удаляются из экосистемы. В конечном итоге это может привести к ряду неблагоприятных последствий для окружающей среды и здоровья людей.

При этом исследовательских работ, посвященных экологии в малых городах, проведено не так много. Ученые ОИЯИ выбрали город Кольчугино Владимирской области, в котором много предприятий цветной металлургии, в значительной степени влияющих на экологию города.

В исследовании ученые использовали карту LULC (карта почвенно-растительного покрова), которая создается на основе снимков со спутника, обрабатываемых специальными программами. На ней отмечены разными цветами водоемы, леса, промышленные зоны и др. Ученые проанализировали эту карту на примере конкретного города и обнаружили совпадение между теми местами, которые она определила как промышленные, и местами, где ранее после взятия проб было обнаружено превышение концентрации потенциально токсичных элементов.

"Когда мы нашли сходство между фотографиями со спутника и составленной в ходе нашего исследования картой, мы предположили, что сможем использовать этот метод для оценки загрязнения почвы в тех областях, где невозможно взять пробы, то есть сможем смоделировать ситуацию исходя из карты LULC, — рассказал один из авторов исследования старший научный сотрудник ЛНФ Ваель Бадави. — И этот подход выглядит очень перспективным с точки зрения экологических исследований".

Он менее трудоемкий по сравнению с классическим (когда необходимо отобрать пробы и проанализировать их в лаборатории), а также позволяет отслеживать динамику, например сезонную. Кроме того, такой способ позволяет провести экспресс-оценку той или иной территории. И если, например, после анализа карты выясняется, что территория загрязнена, можно уже поехать туда, взять пробы, поработать с ними и определить, чем именно. В этом отношении очень удобно применять метод для сельскохозяйственных целей: отметить превышение концентрации элементов и определить загрязнитель.

У этого способа пока есть единственное ограничение: какой именно элемент загрязнил почву, карта не показывает. Возможно, впоследствии, подключив возможности искусственного интеллекта, можно будет классифицировать элементы по карте, без взятия проб.