Titel des Projekts: Studie über die Auswirkungen extremer Klimaveränderungen auf Kultursorten

Mannschaft: ERNTE-DETEKTIVE

IES SANTISIMA TRINIDAD   Baeza   Spanien   16 Alter des Schülers: 14-15 Jahre alt, 16-17 Jahre alt

Wie wirken sich Klimaveränderungen auf das Wachstum von Kulturpflanzen aus?

In den letzten Jahren haben extreme Witterungsbedingungen in unserer Region (wie Dürren, Überschwemmungen oder extreme Temperaturschwankungen) die wichtigste Kulturpflanze in unserer Region beeinträchtigt: den Olivenanbau.
Aufgrund der Komplexität der Sorte untersuchten wir die Auswirkungen extremer Klimaveränderungen in einer kontrollierten Umgebung auch mit viel einfacheren Pflanzen wie Paprika und Tomate, die ebenfalls in der Region verbreitet sind.
Im Rahmen dieser Studie bewerteten die Schüler die Auswirkungen einschränkender Faktoren wie Wasser und Säuregehalt des Bodens, indem sie die Entwicklung des Zustands und des Wachstums der Pflanzen (Färbung der Pflanze, Austrocknung der Blätter und Entwicklung der Größe der Pflanze) beobachteten und verfolgten.
Im Rahmen der Studie haben wir vorgeschlagen, ein intelligentes Gewächshaus zu bauen, das den Feuchtigkeitsgehalt der Pflanzen erkennt und sie entsprechend den vordefinierten Parametern bewässert.
Simulierte saure Regenbedingungen: Schwefelsäure wurde zu Leitungswasser (pH 8,0) hinzugefügt, um saure Lösungen mit einem pH-Wert von 4,0 und 2,5 herzustellen.
Verfahren zur Messung des Säuregehalts im Boden: 0,5 g Bodenprobe in 20 ml destilliertem Wasser gelöst (Olivenbaumsorten) 0,1 g Bodenprobe in 20 ml destilliertem Wasser gelöst (Tomaten- und Paprikasorten) Die verdünnte Probe wird mit einem pH-Meter und pH-Teststreifen gemessen.
Bewässerungsbedingungen: Für Tomaten und grüne Paprika: Niedriges Wasser (10 mL), hohes Wasser (50 mL); Niedriges Wasser und niedriger Säuregehalt (10 mL, pH= 4,0), hohes Wasser und hoher Säuregehalt (50 mL, pH=2,5) Für Olivenbäume: Niedriges Wasser (100 mL), hohes Wasser (500 mL), hoher Säuregehalt (250 mL, pH=2,5), niedriger Säuregehalt (250 mL, pH=4,0)
Die Bewässerung wurde während der Forschungsarbeiten jeden Montag, Mittwoch und Freitag manuell durchgeführt, während der automatische Prototyp gebaut wurde.

Schwankungen des Wasserstandes: Bei Olivenbäumen war die Fähigkeit zur Dürreresistenz besonders ausgeprägt, da das Wachstum dieser Pflanze unabhängig von der angewandten Behandlung größer war als das der anderen. Paprikapflanzen waren am schlechtesten gegen Trockenheit gewappnet, da alle Pflanzen abstarben, wenn sie mit einem niedrigen Wasserstand konfrontiert wurden. Bei den Tomatenpflanzen gab es keinen signifikanten Unterschied zwischen niedrigen und hohen Wasserständen, obwohl nicht alle Pflanzen überlebten. Bei keiner Pflanzenart und keinem Behandlungstyp wurden Veränderungen in der Farbe oder Form der Blätter festgestellt.
Schwankungen bei saurem Regen: Abgesehen von den fatalen Ergebnissen bei Paprikapflanzen aufgrund von Schwankungen des Wasserstandes haben wir eine gute Resistenz und ein gutes Wachstum dieser Art unter beiden Bedingungen des sauren Regens beobachtet. Bei Tomaten- und Olivenpflanzen wurde ein leichter Rückgang des Wachstums und der Anzahl der Blätter als Folge des sauren Regens festgestellt. Dennoch müssen weitere Untersuchungen durchgeführt werden, um eine sicherere Schlussfolgerung zu ziehen.
Auswirkungen des sauren Regens auf den Boden: Wir haben nur zwei eindeutige Fälle von Versauerung des Bodens bei zwei der mit stark saurem Wasser bewässerten Pflanzen festgestellt, und überraschenderweise hat eine große Anzahl der Pflanzen den pH-Wert des Bodens erhöht, was eine leichte Basifizierung des Mediums bedeutet.

Eines der größten Umweltprobleme, das in diesem Jahr in unserer Region beobachtet wurde, ist die durch extreme Temperaturen und fehlenden Regen verursachte Dürre. Der Einsatz einer intelligenten Bewässerung könnte den Wasserverbrauch verbessern, da sie in der Lage ist, den Feuchtigkeitsgrad zu erkennen und die Kulturen entsprechend ihrem tatsächlichen Bedarf zu bewässern.

Um die Auswirkungen von niedrigem Wasserstand, Erosion durch Zugluft und saurem Regen auf den Boden der Kulturen zu verhindern, wird die Verwendung einer Pflanzendecke empfohlen. Diese Bepflanzung sollte idealerweise aus lokalen, nicht konkurrierenden Arten bestehen. Eine gute Idee ist es, die Praxis unserer Urgroßeltern wieder aufzugreifen: den Platz zwischen den Olivenbäumen für den Anbau von Gartengemüse wie Tomaten, Paprika, Salat, wilde Artischocken, grüne Bohnen, Auberginen usw. zu nutzen. Unseren Untersuchungen zufolge könnte die Tomate ein idealer Kandidat sein, da sie extremen Temperaturbedingungen, Bewässerung und saurem Regen standhält.

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Klima-Detektive-Forschung-Zusammenfassung.pdf

Die Projekte werden von den Teams erstellt und sie übernehmen die volle Verantwortung für die gemeinsamen Daten.
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