Klimadetektive Projekte 2022-2023


Thema des Projekts: Luftverschmutzung

Titel des Projekts: Dekarbonisierung des Schulgeländes

Mannschaft: BioMestres

Escola Sec. Gonçalves Zarco   Matosinhos   Portugal   9 Alter des Schülers: 16-17 Jahre alt, 18-19 Jahre alt

Forschungsfrage

Welchen Einfluss haben die Konzentration von Kohlendioxid und seine Bindung durch Pflanzen auf die Dekarbonisierung?
In welcher Weise beeinflussen die Konzentration von Kohlenstoffdioxid und seine Fixierung durch die Pflanzen die Entkarbonisierung?

Zusammenfassung des Projekts
Überwachte Pflanzen und Standorte

Der Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre hat zugenommen und trägt durch seine Anreicherung zur Verstärkung des Treibhauseffekts bei. Dieser Anstieg hat sich wiederum in einem Anstieg der Oberflächentemperatur der Erde niedergeschlagen.
Eine der Hauptquellen für Kohlendioxid sind zum Beispiel die mit fossilen Brennstoffen betriebenen Fahrzeuge, die jeden Tag auf der ganzen Welt genutzt werden und somit radikale Auswirkungen haben.
Die Photosynthese ist eine natürliche Lösung für die Entfernung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre: Durch die Bindung dieser Verbindung durch die Pflanzen (die anschließend für die Synthese organischer Verbindungen verwendet wird) kann die Konzentration dieses Gases in der Atmosphäre verringert werden.
Daher ist die Anpflanzung neuer Bäume für die Filterung dieses Gases in der Atmosphäre von wesentlicher Bedeutung. Es ist also bekannt, dass ein erwachsener Baum im Durchschnitt etwa 22 kg Kohlendioxid pro Jahr aufnehmen kann, wobei dieser Wert jedoch von Art zu Art variiert. Wir haben daher die Effizienz der CO2-Absorption von 4 Pflanzen untersucht: Erdbeerbaum (Arbutus unedo), Lorbeer (Laurus nobilis), Weißdorn (Crataegus monogyna) und Heidelbeerbaum (Ruscus aculeatus).
Nach der Bewertung werden die effizientesten Arten in den Schulräumen mit der höchsten CO2-Konzentration gepflanzt.
Ziel dieser Forschungsarbeit ist es daher, zu bewerten, wie die Kohlendioxidkonzentration und die Fähigkeit der Pflanzen, Kohlendioxid zu binden, die Dekarbonisierung von Schulgeländen beeinflussen.

Die Kohlenstoffdioxidkonzentration in der Atmosphäre hat sich erhöht und trägt zur Erhöhung der Ökosystemleistung bei. Este aumento, por sua vez, tem vindo a refletir-se no aumento da temperatura à superfície da Terra.
Eine der Hauptquellen für Kohlendioxid sind zum Beispiel die Verbrennungsmotoren, die jeden Tag in der ganzen Welt verwendet werden und dadurch radikale Auswirkungen haben.
Bei der Fotossíntese handelt es sich um eine natürliche Lösung für die Remoção des Kohlenstoffs in der Atmosphäre: Durch die Fixierung dieses Komposts durch Pflanzen (die später bei der Herstellung von organischem Kompost verwendet wird) ist eine Verringerung der Konzentration dieses Gases in der Atmosphäre möglich.
Aus diesem Grund ist die Anpflanzung neuer Bäume entscheidend für die Filterung dieses Gases in der Atmosphäre. Es ist bekannt, dass eine erwachsene Pflanze in der Lage ist, pro Jahr etwa 22 kg Kohlenstoffdioxid zu entfernen, wobei dieser Wert von Art zu Art variieren kann. Dazu wurde die CO2-Absorptionsfähigkeit von 4 Pflanzen untersucht: Medronheiro (Arbutus unedo), Loureiro (Laurus nobilis), Pilriteiro (Crataegus monogyna) und Gilbardeira (Ruscus aculeatus).
Nach einer Prüfung wird eine Anpflanzung der Art, die in Schulräumen mit höherer CO2-Konzentration am effizientesten ist, in Betracht gezogen.
Daher ist es das Ziel dieser Untersuchung zu prüfen, inwieweit die Kohlenstoffkonzentration und die Fähigkeit der Pflanzen, Kohlenstoff zu binden, die Entkarbonisierung des Schulgeländes beeinflussen.

Wichtigste Ergebnisse und Schlussfolgerungen
Diagramme der Daten, die nach der Überwachung der Pflanzen und der Messung des Kohlendioxids an den 4 ausgewählten Standorten gewonnen wurden

Zwischen Juli und September 2022 wurden die folgenden Arten auf dem Schulgelände angebaut:
Erdbeerbaum (Arbutus unedo);
Lorbeer (Laurus nobilis);
Weißdorn (Crataegus monogyna);
Gilbard (Ruscus aculeatus).
Drei Monate nach der Anpflanzung der verschiedenen Bäume wurden die Werte jedes einzelnen in Bezug auf die Pflanzenhöhe, die Anzahl der Blätter, die durchschnittliche Blattlänge und -breite aufgezeichnet, so dass die Bäume mit dem größten Potenzial für die Kohlendioxidfixierung bewertet werden konnten.
Diese Ergebnisse führten zu der Schlussfolgerung, dass der Erdbeerbaum (Arbutus unedo) die Pflanze mit dem größten Potenzial für die Kohlendioxidbindung ist (denn obwohl er ungefähr die gleiche Blattlänge und -breite wie der Lorbeer und der Weißdorn und weniger Blätter als die Douglasie hat, ist er die Pflanze, die während des Überwachungszeitraums das größte Wachstum aufweist).
In den Monaten März und April wurde die Kohlendioxidkonzentration (sowie die Temperatur, die Luftfeuchtigkeit und der pH-Wert des Bodens) an vier Stellen des Schulgeländes gemessen, und zwar an drei Stellen im Freien und an einer Stelle im Innenbereich, so dass die Stellen mit höherer Kohlendioxidkonzentration ermittelt werden konnten.
Standort 1 (Außenbereich 41.177736, -8.676922);
Standort 2 (Weltraum 41.178598, -8.677855);
Standort 3 (Außenbereich 41 .178940, -8.677742):
Standort 4 (Innenraum 41.178820, -8.676596).
In Bezug auf diese Werte konnte festgestellt werden, dass von allen gemessenen Standorten im Freien der Standort 1 eine höhere Kohlendioxidkonzentration aufwies und somit ein größerer Bedarf an Dekarbonisierung bestand. Bei den Standorten 2 und 3 waren die Kohlendioxidkonzentrationen ähnlich. An Standort 4 (Innenraum - Eingang zu den Decken) schließlich wurden die höchsten Kohlendioxidwerte festgestellt (was darauf zurückzuführen ist, dass es sich um einen Innenraum mit hohem Personenaufkommen handelt). Es besteht daher ein großer Bedarf, auch diesen Standort zu dekarbonisieren.

Während der Monate Juli und September 2022 wurden die folgenden Arten im Schulgarten angebaut:
medronheiro (Arbutus unedo);
loureiro (Laurus nobilis);
pilriteiro (Crataegus monogyna);
Gilbardeira (Ruscus aculeatus).
Drei Monate nach der Anpflanzung der verschiedenen Sorten wurden die Werte jeder Sorte in Bezug auf die Pflanzenhöhe, die Anzahl der Blätter, das Gewicht und die Größe der Blätter erfasst, um die Sorten mit dem größten Potenzial für die Kohlenstoffbindung zu ermitteln.
Diese Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass Medronheiro (Arbutus unedo) die Pflanze ist, die das größte Potenzial für die Fixierung von Kohlenstoff aufweist (um ein Vielfaches), apesar de apresentar aproximadamente folhas de igual comprimento e largura que o loureiro e o pilriteiro e menos folhas que a gilbardeira, é a planta que apresentou um maior crescimento durante o período de monitorização).
Während der Monate März und April wurde die Kohlenstoffkonzentration (sowie die Temperatur, die Luftfeuchtigkeit und der pH-Wert des Wassers) an 4 Standorten des Schulgeländes gemessen, und zwar an 3 Außenstandorten und 1 Innenstandort, so dass die Standorte mit der höchsten Kohlenstoffkonzentration ermittelt werden konnten.
local 1 (espaço exterior 41.177736, -8.676922);
local 2 (espaço exterior 41.178598, -8.677855);
local 3 (espaço exterior 41 .178940, -8.677742):
local 4 (espaço interior 41.178820, -8.676596).
Relativ zu diesen Werten konnte festgestellt werden, dass von allen gemessenen Außenstandorten eine höhere Kohlenstoffkonzentration für den Standort 1 nachgewiesen werden konnte, was einen höheren Bedarf an Deskarbonisierung bedeutet. Já relativamente aos locais 2 e 3, as concentrações de dióxido de carbono revelaram-se semelhantes. Schließlich wurden an Standort 4 (Innenraum - Eingang des Platzes) die höchsten Werte von Kohlendioxid festgestellt (was darauf zurückzuführen ist, dass es sich um einen Innenraum mit einem großen Personenstrom handelt). Daher besteht auch hier eine große Notwendigkeit zur Descarbonisierung des Ortes.

Wie geht es weiter? Maßnahmen, die etwas bewirken und zur Verringerung des Problems beitragen
Erdbeerbaum - die Pflanze mit der größten Fähigkeit, Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu entfernen

Nachdem die Orte mit der höchsten Kohlendioxidkonzentration sowie der Baum mit der größten Fähigkeit, Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu entfernen (Bioremediator), ermittelt wurden, können Maßnahmen zur Dekarbonisierung des Schulgeländes ergriffen werden.
Wir haben an Standort 1 Erdbeerbäume gepflanzt und werden die Zahl der Bäume an diesem Standort bald erhöhen. Als nächstes werden wir kleine Bäume in den Innenräumen der Schule (Standort 4) pflanzen, um die Luftqualität im Schulgebäude zu verbessern.

Nach der Identifizierung der Orte mit der höchsten Kohlenstoffkonzentration und der größten Kapazität zur Entfernung von Kohlenstoff aus der Atmosphäre (Bioremediadora) können Maßnahmen zur Entkarbonisierung des Schulgeländes ergriffen werden.
So pflanzen wir Medronheiros an Standort 1 und werden in Kürze die Anzahl der Bäume an diesem Standort erhöhen. A nossa próxima ação será a colocar árvores de pequeno porte no espaço interior da escola (local 4) para melhorar a qualidade do ar no interior do edifício da escola.

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