Klimadetektive Projekte 2022-2023
Titel des Projekts: Auswirkungen eines Waldbrandes auf die Umwelt
Mannschaft: 3ºC IES PL KLIMAAGENTUR
IES Parque de Lisboa Alcorcón Spanien 31 Alter des Schülers: 14-15 Jahre alt
Wie lange dauert es, bis sich ein Ökosystem nach einem Brand erholt?
¿Cuánto tarda un ecosistema en recuperarse después de un incendio?
Im Juli letzten Jahres, 2022, führten ungewöhnlich hohe Temperaturen zu einem Brand im so genannten "Cerro del Castillo" (Besonderes Schutzgebiet, SAC) zwischen den Ortschaften Collado Mediano und Becerril de la Sierra, in der Nähe des Navacerrada-Stausees, in der Nähe des Nationalparks Guadarrama. Wir haben den Schweregrad des Brandes und die Auswirkungen auf die Luftqualität, die Wassermenge und -qualität des Stausees sowie die biologische Vielfalt des Gebiets untersucht und abgeschätzt, wie lange es dauert, bis sich ein Wald und seine typische Umgebung in diesen Breitengraden regeneriert. Unsere Feldarbeit bestand darin, das Gebiet zu besuchen, zu beobachten und zu fotografieren, um zu beurteilen, ob die verschiedenen Bereiche des Brandes mit der gleichen Schwere brannten. Dazu verwendeten wir die von Silva Cardoza et al. (2021) entwickelte Methode, die auf dem Prozentsatz des Aufflackerns der Baumkronen basiert.
Für unser Projekt haben wir PNOA-Luftbilder und Sentinel-Satellitenbilder von der EO-Browser-Website analysiert. Mit ihnen haben wir den differentiellen Vegetationsindex (NDVI) ermittelt, um die Höhen zu unterscheiden und die Regeneration in dem Gebiet zu untersuchen. Außerdem haben wir das in der Anwendung enthaltene Messwerkzeug verwendet, um die vom Brand betroffene Fläche zu bestimmen, sowie die Chlorophyll- und Sedimentkonzentration im Stausee, um abzuschätzen, ob das Wasser im Stausee vom Brand betroffen war.
Zur Schätzung der Treibhausgasemissionen haben wir die in den IPCC-Leitlinien für nationale Treibhausgasinventare von 2006 angegebene Formel verwendet.
Um die Regenerationsfähigkeit der Vegetation zu untersuchen, haben wir außerdem die Neigung des Geländes berücksichtigt, indem wir sie vor Ort beobachteten und die Neigung anhand einer Höhenlinienkarte des Gebiets berechneten.
Im Juli des vergangenen Jahres 2022 führten ungewöhnlich hohe Temperaturen zu einem Brand im sogenannten "Cerro del Castillo" (ZEC), einer besonderen Schutzzone zwischen den Orten Collado Mediano und Becerril de la Sierra, in unmittelbarer Nähe des Sees von Navacerrada, in der Nähe des Nationalparks Guadarrama. Wir haben untersucht, wie stark sich der Brand auf die Luftqualität, die Wassermenge und die Wasserqualität des Sees sowie auf die Artenvielfalt des Gebiets ausgewirkt hat und wie lange es dauert, bis sich ein Wald und sein Umfeld in diesen Breitengraden regenerieren. Unsere Arbeit vor Ort bestand darin, das Gebiet zu besuchen, um es zu beobachten und zu fotografieren und um beurteilen zu können, ob verschiedene Brandabschnitte mit der gleichen Schwere zerstört wurden. Dazu haben wir die von Silva Cardoza et al. 2021 entwickelte Methode verwendet, die auf dem Soflamationsanteil in der Luft basiert.
Für unser Projekt haben wir Luftbilder von PNOA und Bilder von Erdbeobachtungssatelliten des Typs Sentinel aus dem EO-Browser ausgewertet. Mit ihnen haben wir den Diffusionsvegetationsindex (NDVI) zur Unterscheidung der Höhenlagen und zur Untersuchung der Regeneration in der Zone erhalten. Außerdem nutzten wir das in der Anwendung enthaltene Messinstrument, um die vom Brand betroffene Fläche zu bestimmen, sowie die Konzentration von Chlor und Sedimenten im Wasser, um abzuschätzen, ob das Wasser im Wasser durch den Brand beeinträchtigt wurde.
Für die Schätzung der Emissionen von klimawirksamen Gasen haben wir die in den IPCC-Richtlinien von 2006 angegebene Formel für die nationalen Verzeichnisse der klimawirksamen Gase verwendet.
Darüber hinaus haben wir bei der Untersuchung der Regenerationsfähigkeit der Vegetation die Neigung des Geländes, die Beobachtung vor Ort und die Berechnung der Pendelbewegung anhand einer Karte der Niveaustufen des Gebiets in Betracht gezogen.
Zur Berechnung der durch das Feuer verursachten Treibhausgasemissionen haben wir die Fläche des verbrannten Gebiets auf den Sentinel-Satellitenbildern mit dem EO-Browser gemessen, die Fläche in kleinere Bereiche unterteilt und diese dann addiert, um Fehler zu minimieren. Wir schätzten den prozentualen Anteil der verbrannten Wald- und Strauchflächen anhand von Geländebeobachtungen vor Ort. Die Werte für diese Größen sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt.
Wir haben die Schwere des Brandes anhand der Baumkronen bewertet und dabei verschiedene Schweregrade festgestellt, wie auf dem Bild zu sehen ist.
Es gibt verschiedene Faktoren, die die Regenerationsfähigkeit des betroffenen Gebiets beeinflussen, wie z. B. die Neigung des Geländes, die Ausrichtung zur Sonne, ob es sich um ein schattiges oder sonniges Gebiet handelt und die Feuchtigkeit. Die vorherrschende Waldart im Gebiet des Cerro del Castillo ist die Kiefer. Studien zeigen, dass die natürliche Verjüngung begünstigt wird, wenn sie 35% an Strahlung im Freien erhalten (González-Martínez und Bravo (1999). Wir haben anhand einer Höhenlinienkarte des Gebiets die Neigung des Geländes geschätzt und dabei für einen großen Teil des betroffenen Gebiets eine Neigung von 43% ermittelt (siehe Abbildung).
Mit den EO-Browser-Tools haben wir die in der Abbildung dargestellten normalisierten Vegetationsindizes (NDVI) erhalten. Wir haben Orthobilder aus dem IGN verwendet, um die Regeneration in dem Gebiet zu bewerten, da es 2009 einen weiteren Brand in demselben Gebiet gab (siehe Abbildung).
Mit dem EO-Browser konnten wir keine Veränderungen an der Oberfläche des Stausees und keine signifikanten Veränderungen der Chlorophyll- und Sedimentationswerte vor und nach dem Brand feststellen. Aufgrund der Orographie des Geländes gehen wir davon aus, dass die Asche durch den Abfluss von Regenwasser in den Stausee gelangt sein könnte.
Für die Berechnung der durch den Brand verursachten Schadgasemissionen wurde die Fläche des zerstörten Gebiets in den Bildern des Satelliten mit EO-Browser gemessen, wobei die Fläche in mehrere kleinere Flächen aufgeteilt und anschließend summiert wurde, um die Fehler zu minimieren. Wir schätzten anhand der Vor-Ort-Beobachtung des Geländes den Anteil von Moos und Baumbestand, der überflutet wurde. Los valores de la cantidades se muestran en la tabla adjunta.
Hemos evaluado la severidad del incendio, según el soflamado de las copas de los árboles, detectando varios niveles de severidad como puede observarse en la imagen.
Es gibt verschiedene Faktoren, die sich auf die Regenerationsfähigkeit des betroffenen Gebiets auswirken, wie z. B. die Hanglage des Bodens, die Ausrichtung zur Sonne, die Tatsache, ob es sich um ein sumpfiges oder solares Gebiet handelt, und die Feuchtigkeit. Der in der Zone des Cerro del Castillo vorherrschende Moortyp ist der Waldbusch. Hay estudios que indican que la regeneración natural viene favorecida si reciben un 35% de la radiación a cielo abierto. (González-Martínez y Bravo (1999). Wir schätzten anhand einer Karte der Niveaustufen des Gebiets die Bodenneigung, wobei wir eine Neigung von 43% in einem ausgedehnten Gebiet des betroffenen Gebiets erhielten (siehe Abbildung).
Mit den Mitteln des EO-Browsers haben wir die normalisierten Vegetationsindizes (NDVI) erhalten, die wir in der Abbildung sehen. Hemos utilizado ortoimágenes del IGN para apreciar la regeneración en la zona ya que hubo otro incendio en el año 2009 en la misma zona (mostrada en figura).
Mit dem EO-Browser konnten wir weder Veränderungen der Wasseroberfläche noch signifikante Veränderungen der Chlor- und Sedimentkonzentration vor und nach dem Brand beobachten. Wir glauben, wenn wir die Bodenbeschaffenheit untersuchen, dass durch die Abschwemmung des Regenwassers in den Damm Zönizas ins Wasser gelangen konnten.
Dieses Projekt hat dazu gedient, das Bewusstsein für die verheerenden Auswirkungen zu schärfen, die ein Brand auf die Umwelt haben kann. Es wurden nicht nur Treibhausgase freigesetzt, die zur Verschärfung des Problems des Klimawandels beitragen, sondern auch ein besonderes Schutzgebiet verwüstet.
Viele Faktoren können die Regeneration des betroffenen Gebietes beeinflussen. Aus bereits durchgeführten Studien zur Waldregeneration und der Analyse von Bildern des Cerro del Castillo geht hervor, dass die Regeneration eines Kiefernwaldes zwischen 15 und 50 Jahren dauern kann. Die Neigung des Geländes ist von entscheidender Bedeutung, weshalb in Bereichen mit steilen Hängen Fajinas angelegt wurden. Der Brand auf dem Cerro del Castillo hat sich nicht nur auf die Flora, sondern auch auf die Fauna ausgewirkt, insbesondere auf die Vögel (die durch die Verbreitung der Samen zur Regeneration der Flora beitragen). Es ist möglich, dass der Brand auch die Wasserqualität des Stausees beeinträchtigt hat, auch wenn wir dies nicht abschätzen konnten.
Wir sind der Meinung, dass die für die Bewertung und den Wiederaufbau einer von einem Brand betroffenen Umwelt zuständigen Stellen (Stadtverwaltungen, autonome Gemeinschaften, Forstbeamte) mehr Informationen verbreiten müssen. Eine stärkere Sensibilisierung für die mit einem Brand verbundenen Gefahren setzt zwangsläufig ein stärkeres präventives Handeln der gesamten Gesellschaft voraus. Wir werden uns mit diesen Organisationen und den Verantwortlichen für die Wasseraufbereitungsanlage des Navacerrada-Stausees in Verbindung setzen, um mehr Informationen über die tatsächlichen Auswirkungen des Brandes auf ihr Ökosystem zu erhalten. Wir werden auch dazu beitragen, diese Informationen durch interne Konferenzen in unserer Schule zu verbreiten. Wir möchten uns bei ESERO für die Möglichkeit bedanken, an diesem interessanten Projekt zu arbeiten, und bei der Expertin Lucrecia Pettinari von der Universität Alcalá für ihre unschätzbare Hilfe bei dessen Entwicklung.
Este proyecto ha servido para que ganemos conciencia sobre los efectos devastadores que un incendio puede causar en su entorno. Es wurden nicht nur umweltschädliche Gase emittiert, die zur Verschlimmerung des Klimaproblems beitragen, sondern auch eine besondere Schutzzone wurde zerstört.
Es gibt viele Faktoren, die die Regeneration des betroffenen Gebietes beeinträchtigen können. Ausgehend von bereits durchgeführten Studien über die Regeneration von Wäldern und der Analyse von Bildern des Cerro del Castillo wissen wir, dass sich die Regeneration eines Waldkiefernwaldes um 15 bis 50 Jahre verzögern kann. Die Hanglage des Geländes ist krisenhaft, weshalb in den Zonen mit großer Hanglage Fajinas angelegt wurden. Der Brand auf dem Cerro del Castillo hat nicht nur die Flora, sondern auch die Fauna beeinträchtigt, vor allem die Vögel (die bei der Regeneration der Flora helfen, indem sie die Samen ausstreuen). Möglicherweise, auch wenn wir es nicht abschätzen können, hat der Brand auch die Qualität des Wassers im Hafen beeinträchtigt.
Wir sind der Meinung, dass eine stärkere Sensibilisierung der für die Bewertung und Wiederherstellung eines von einem Brand betroffenen Gebiets zuständigen Stellen (Stadtverwaltungen, Selbstverwaltungsgemeinden, Forstbehörden) erforderlich ist. Eine stärkere Sensibilisierung für die mit einem Brand verbundenen Gefahren impliziert notwendigerweise eine stärkere Präventionsarbeit der gesamten Gesellschaft. Planeamos ponernos en contacto con estos organismos, y con los responsables de la planta potabilizadora del embalse de Navacerrada, para solicitar más información sobre los efectos reales que este incendio ha tenido en su ecosistema. También ayudaremos nosotros a su difusión mediante congresos internos en nuestro Centro Educativo. Nos gustaría agradecer a ESERO la oportunidad de trabajar en este interesante proyecto y a la investigadora experta Lucrecia Pettinari de la Universidad de Alcalá por su inestimable ayuda en su desarrollo.
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Dieses Projekt wurde automatisch ins Englische übersetzt.
Die Projekte werden von den Teams erstellt und sie übernehmen die volle Verantwortung für die gemeinsamen Daten.
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