Klimadetektive Projekte 2022-2023

Thema des Projekts: Klimawandel

Titel des Projekts: Klimawandel und Wasserqualität im Stausee Los Hurones (Cádiz)

Mannschaft: Detektive Clima Hércules

IES Ciudad de Hércules   Chiclana de la Frontera   Spanien   15 Alter des Schülers: 14-15 Jahre alt

Forschungsfrage

Beeinflusst der Klimawandel die Eutrophierung und die Qualität des Versorgungswassers in Chiclana de la Frontera, das aus dem Stausee Los Hurones (Cádiz) stammt?

Zusammenfassung des Projekts
Niederschlags- und Temperaturaufzeichnungen seit 1870 (in 152 Jahren stieg die Durchschnittstemperatur um 1,2ºC und die Niederschlagsmenge sank um 198 l/m²)

Unser Projekt ist eine Erweiterung der 2021-22 durchgeführten Untersuchung "Dürrerisiko und Wasserqualität in Chiclana (Cádiz)", bei der wir den Wasserstress der Vegetation in vier Ökosystemen in unserer Stadt untersucht haben. Aus Zeitmangel konnten wir die Studie über die Wasserqualität des Stausees, aus dem Chiclana versorgt wird, nicht abdecken. In diesem Jahr haben wir mehrere Forschungslinien eröffnet.
Zum einen haben wir die Analyse der Niederschlags- und Temperaturaufzeichnungen des Königlichen Observatoriums der Marine, das mit der spanischen Meteorologiebehörde zusammenarbeitet, um historische Daten ab 1870 erweitert.
Hinsichtlich der Untersuchung der Qualität des aufgestauten Wassers haben wir uns mit dem städtischen Unternehmen "Aguas de Chiclana" in Verbindung gesetzt, um die Herkunft des Versorgungswassers unserer Stadt zu erfahren, das, außer in bestimmten Momenten, aus dem Stausee Los Hurones stammt, der im Naturpark Sierra de Grazalema, etwa 80 km von Chiclana entfernt, liegt. Die Bilder der Sentinel-2-Satelliten ermöglichten es uns, die Eutrophierung mit Hilfe verschiedener Skripte zu untersuchen, die über die EO-Browser-Plattform genutzt werden können. Eutrophierung ist ein Phänomen, das die Anreicherung der verfügbaren Nährstoffe in einem Gewässer mit dem Wachstum von Algen und anderen Organismen in Verbindung bringt, die die Wasserqualität verschlechtern. Nach der Analyse der Bilder von April und Oktober 2017 mit den Skripten Ulyssys, Se2WaQ (Chlorophyllkonzentration) und Se2WaQ (Cyanobakteriendichte) haben wir uns für letzteres entschieden, da es klarer interpretierbar ist. Wir haben eine qualitative Studie mit den zwischen 2016 und 2022 verfügbaren Bildern durchgeführt. Für die quantitative Analyse der Entwicklung der Cyanobakteriendichte baten wir um Zusammenarbeit, und die ESA stellte uns eine neue Version des Skripts zur Verfügung, die die Verwendung statistischer Informationen ermöglichte.
Schließlich haben wir auch mit der Untersuchung der Bilder der ständigen Lagunen von Doñana begonnen, die sich in einem Trocknungsprozess befinden.

Wichtigste Ergebnisse und Schlussfolgerungen
Aufgestautes Wasservolumen und Niederschlag in Los Hurones seit 1996 (in 27 Jahren durchschnittliche Niederschlagsabnahme von 286 l/m²)

NIEDERSCHLAGS- UND TEMPERATURAUFZEICHNUNGEN SEIT 1870:

Die Trendlinie der durchschnittlichen Jahrestemperatur zeigt einen durchschnittlichen Anstieg von 0,008 ºC pro Jahr. In 152 Jahren entspricht dies einer Temperatur von 1,2 ºC. Die Trendlinie des jährlichen akkumulierten Niederschlags zeigt einen durchschnittlichen Rückgang von 1,3 l/m². In 152 Jahren entspricht dies 198 Litern/m². Beide Tendenzen akzentuieren sich ab der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts.

In den monatlichen Aufzeichnungen vergrößert sich die Spanne der Durchschnittstemperaturen von 20º bis 30º, was auf eine Ausdehnung des Sommers bis Mitte Mai und Oktober hinweist. Bei den akkumulierten Niederschlägen ist seit Ende des 19. Jahrhunderts ein Rückgang der Spitzenwerte und in den letzten 50 Jahren eine Verlagerung der Niederschläge in Richtung Frühling und Frühherbst zu beobachten.

STAUWASSERMENGE UND NIEDERSCHLAGSMENGE IN LOS HURONES SEIT 1996:

Die Trendlinie der jährlichen akkumulierten Niederschläge zeigt einen Rückgang um 11 Liter/m². Zwischen 1996 und 2022 entspricht dies 286 Litern/m² (37% des Niederschlags von 2022). Die Trendlinie des durchschnittlichen Volumens des aufgestauten Wassers zeigt einen Rückgang von 430 hm3/Jahr. Zwischen 1996 und 2022 entspricht dies 11.000 hm3 (16% des Volumens von 2022).

CYANOBAKTERIENDICHTE SEIT 2016:

Wir haben sie an vier Stellen im Stausee in der Nähe der Mündung der Flüsse Ubrique-Benaocaz und El Bosque-Benamahoma sowie an Bächen, die durch nahe gelegene Felder fließen, gemessen.

Die Diagramme zeigen an allen Standorten die niedrigsten Werte im Sommer sowie im Dezember 2018 und Januar-Februar 2022, also in Monaten ohne Niederschläge. Daher scheinen die Blühspitzen wider Erwarten nicht mit der Temperatur zusammenzuhängen, sondern eher mit dem Beitrag von Nährstoffen aus Niederschlägen (die Düngemittel aus den Kulturen mit sich führen können), Übertragungen aus dem Guadiaro-Fluss (der ebenfalls verschmutzt ist) und fehlerhaftem Betrieb von Kläranlagen (ohne Entfernung von Stickstoff oder Phosphor). Abnehmende Trendlinien der Cyanobakteriendichte, die an allen Standorten festgestellt wurden, stehen im Einklang mit der Trockenheit.

Wie geht es weiter? Maßnahmen, die etwas bewirken und zur Verringerung des Problems beitragen
Cyanobakteriendichte seit 2016 (Mindestwerte im Sommer und im Dezember 2018 und Januar-Februar 2022, Monate ohne Niederschläge)

Unsere Recherchen haben uns dazu veranlasst, an unserer Schule eine Gruppe von "Klimaaktivisten" zu gründen, in der wir verschiedene Projekte zur Sensibilisierung für die Umwelt und für Aktionen entwickeln:

*** "Wo wirfst du deinen Müll hin?": Es handelt sich um eine Sensibilisierungskampagne über die Bedeutung der Mülltrennung und der Müllvermeidung, die von verschiedenen Aktionen begleitet wird (auf dem Schulhof, in den Fluren und in den Klassenräumen unserer Schule). Wir binden freiwillige Schüler ein, um Informations- und Überwachungsteams zu bilden.
*** Es handelt sich um eine Informationskampagne, in der wir Schülern, Lehrern und Familien erklären, wie sie ihren eigenen Fußabdruck in Bezug auf Kohlenstoff, Wasser und Plastikmüll verstehen und berechnen können. Außerdem entwickeln wir eine statistische Studie mit dem Ziel, das Bewusstsein für die Auswirkungen unserer individuellen und kollektiven Gewohnheiten auf die Umwelt zu schärfen und zu zeigen, wie wir diese durch kleine Änderungen unseres Lebensstils abmildern können.
*** Installation einer neuen Wetterstation auf dem Dach unseres Instituts mit Anschluss an internationale Netze, um lokale Statistiken erstellen zu können.
Teilnahme an der Initiative Forschung im Klassenzimmer des Wissenschaftsparks von Granada am 21. April 2023, wo wir unsere Arbeitsbereiche vorgestellt haben.
*** Teilnahme an wissenschaftlichen Veranstaltungen wie der II Chiclana Science Fair und der V. Woche der Wissenschaften unseres Zentrums.
*** Kommunikation in den Medien und insbesondere im Schulradio.
*** Veröffentlichung der Ergebnisse unseres Projekts auf der Website unserer Schule, um die gesamte Bildungsgemeinschaft, einschließlich der Familien, zu informieren.
*** Organisation von Aktionen zur Verbreitung der Forschungsergebnisse sowie von Informations- und Sensibilisierungskampagnen anlässlich des Weltumwelttages am 5. Juni.

Andere Inhalte:

Projekt-Link:

https://ciudaddehercules.es/index.php/detectives-del-clima/

Projektposter:

Projektposter als PDF herunterladen

Präsentation des Projekts

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