Rifiuti oceanici, lo sguardo della Nasa dallo spazio

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Alla fine del 2025 la Nasa ha raggiunto un risultato importante nel monitoraggio dallo spazio dell’inquinamento provocato dai rifiuti: per la prima volta è stato possibile rilevare concentrazioni di plastica sulla terraferma, grazie al sensore Emit (Earth Surface Mineral Dust Source Investigation) installato sulla Stazione Spaziale Internazionale. Il successo ha immediatamente acceso l’interesse dei ricercatori marini, che si sono messi al lavoro per capire se la stessa tecnologia possa essere estesa anche agli oceani.

Il sensore Emit non era nato per questo scopo. Lanciato nel 2022, il suo obiettivo principale era mappare la distribuzione dei minerali nelle regioni desertiche, per comprendere in che modo la polvere atmosferica contribuisca a riscaldare o raffreddare il pianeta. Tuttavia, la versatilità dello strumento ha superato le aspettative iniziali: osservando la Terra dall’orbita bassa, Emit ha dimostrato di poter riconoscere centinaia di composti chimici grazie alle impronte spettrali uniche che ciascuno produce nella luce solare riflessa.

La tecnologia su cui si basa, nota come spettroscopia di imaging, è stata sviluppata al Jet Propulsion Laboratory (Jpl) della Nasa, in California, ed è oggi impiegata in numerose missioni nel Sistema Solare. Non si tratta di un approccio nuovo: uno strumento affine ha permesso nel 2009 di individuare la presenza di acqua sulla Luna, mentre un altro verrà utilizzato in future missioni lunari per aiutare gli astronauti a selezionare aree di particolare interesse scientifico.

Se rilevare plastiche sulla terraferma è ormai una realtà, individuare quelle che finiscono nel mare resta una sfida decisamente più complessa. L’acqua marina, infatti, assorbe gran parte della radiazione infrarossa, finendo per nascondere molte delle caratteristiche spettrali tipiche della plastica. Prima di scovare i rifiuti negli oceani, gli scienziati devono quindi definire con precisione che tipologia di segnali intendono cercare.

È qui che entra in gioco il lavoro di Ashley Ohall, che dopo la laurea in Scienze Marine presso l’Università della Georgia è entrata alla Nasa come giovane tirocinante. In collaborazione con un ampio network di ricercatori, Ohall ha realizzato una libreria di riferimento open source che raccoglie quasi 25.000 impronte molecolari di detriti marini. Un database enorme, che include una straordinaria varietà di materiali: corde, pneumatici, metalli, boe, tappi di bottiglia e molte altre forme di flotsam o jetsam, ovvero materiali e oggetti dispersi in mare dopo essere stati rilasciati più o meno accidentalmente. Considerata la predominanza della plastica nella varietà dei rifiuti oceanici, la libreria copre circa 19 diversi tipi di polimeri.

Il valore di questo archivio non sta solo nella quantità di dati, ma nella loro standardizzazione. Nel corso degli anni, numerosi gruppi di ricerca hanno analizzato i detriti marini utilizzando strumenti portatili in laboratorio, producendo dataset spesso difficili da confrontare. Riunirli in un’unica piattaforma consultabile è stato quindi fondamentale, perché anche oggetti apparentemente simili possono presentare spettri differenti in base al materiale, al colore e allo stato di degrado. Una bottiglia d’acqua erosa dal sole e dal sale marino, ad esempio, appare spettralmente molto diversa da un frammento di plastica trascinato a riva da un uragano. Solo dopo aver identificato questi schemi diventa possibile sviluppare algoritmi di rilevamento affidabili.

L’urgenza di avviare una ricerca di questo tipo è evidente. Si stima che oltre 8 milioni di tonnellate di plastica finiscano ogni anno negli oceani, e la maggior parte di questa proviene dalla terraferma. Per questo motivo, mappare le concentrazioni d’inquinamento lungo le coste potrebbe rappresentare un primo passo concreto per ridurre la quantità di rifiuti che finisce sulle spiagge o viene trasportata al largo dalle correnti.

L’Emit ha già dimostrato di poter offrire un potenziale contributo, individuando accumuli di plastica in discariche e strutture di grandi dimensioni, come ha spiegato David Thompson, ricercatore del Jpl e coautore di uno studio pubblicato nel 2025.
Estendere queste capacità agli ambienti marini resta però una sfida tecnica ancora aperta. Trasportati dalle correnti oceaniche, i detriti possono viaggiare per migliaia di chilometri dal punto di origine. Oltre a riuscire a comprendere dove si trovano, quindi, è importante capire quale direzione stiano seguendo perché conoscere e seguire gli andamenti potrebbe avere ricadute importanti non solo per la tutela degli ecosistemi, ma anche per la salute pubblica, o per alcuni settori economici come il turismo costiero.

I metodi tradizionali per misurare la plastica in mare, come il trascinamento di reti ‘a manta’ attraverso le grandi ‘isole di rifiuti’, non sono in grado di campionare volumi comparabili ai milioni di tonnellate che affluiscono ogni anno negli oceani. Per questo, con il supporto della Nasa, i ricercatori stanno valutando sia le capacità offerte da sensori già operativi, sia le caratteristiche necessarie per le future missioni. Parallelamente, diversi team stanno addestrando strumenti di intelligenza artificiale per analizzare velocemente e in profondità grandi quantità di immagini satellitari.

«Si tratta di un’impresa su scala planetaria – afferma Kelsey Bisson, ricercatrice del Programma di Biogeochimica e Biologia Oceanica (Obb) della Nasa – Ma il lavoro preparatorio svolto da Ashley Ohall e da altri scienziati ci avvicina a sfruttare una tecnologia potente che oggi è già in uso nell’aria e nello spazio».
Si tratta però di qualcosa che va ben oltre la semplice innovazione tecnologica: «Gli esseri umani hanno un legame viscerale con l’oceano e con la sua salute. Il rilevamento dei detriti marini è esattamente il tipo di sfida complessa e ambiziosa che la Nasa può contribuire a risolvere», ha concluso la Bisson.

Foto: Lo strumento ‘Emit’ (evidenziato con il cerchio rosso). E’ stato installato sulla Stazione Spaziale nel 2022, con il solo scopo di mappare minerali, ma ora viene impiegato anche per osservazioni e misurazioni in altri campi, come l’agricoltura o l’analisi delle acque
Crediti: Nasa