Έργα Climate Detectives 2022-2023


Θέμα έργου: Ρύπανση της ατμόσφαιρας

Τίτλος του έργου: Είναι οι λειχήνες κατάλληλοι βιοδείκτες για την ανάλυση της ποιότητας του αέρα;

Ομάδα: CC MERCEDES

Colegio Mercedes   Santander   Ισπανία   10 Ηλικία του μαθητή: 14-15 ετών, 16-17 ετών

Ερευνητικό ερώτημα

Είναι οι λειχήνες κατάλληλοι βιοδείκτες για την ανάλυση της ποιότητας του αέρα;
Είναι οι βιοδείκτες κατάλληλοι για την ανάλυση της ποιότητας του αέρα;

Περίληψη του έργου
Επίπεδο ρύπανσης στη Σανταντέρ το 2022

Οι λειχήνες είναι συμβιωτικοί οργανισμοί μεταξύ ενός μύκητα και ενός άλγους ή κυανοβακτηρίου. Έχουν μεγάλη οικολογική σημασία ως βιοδείκτες λόγω της ευαισθησίας τους στις μεταβολές της σύνθεσης του αέρα και στην παρουσία ρύπων. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι είναι σε θέση να συσσωρεύουν ατμοσφαιρικούς ρύπους όπως βαρέα μέταλλα, οξείδια του αζώτου και διοξείδιο του θείου στους ιστούς τους, γεγονός που τους επιτρέπει να αντανακλούν τη συγκέντρωση αυτών των ρύπων στον αέρα. Επιπλέον, οι λειχήνες αναπτύσσονται αργά και είναι πολύ ανθεκτικοί, γεγονός που τους επιτρέπει να χρησιμοποιούνται ως μακροπρόθεσμοι δείκτες.
Μεταξύ των πιο κοινών ρύπων στις πόλεις είναι τα αιωρούμενα σωματίδια με διάμετρο μικρότερη ή ίση των 10 μικρομέτρων (PM10). Μπορούν να εκπέμπονται από φυσικές πηγές, όπως η σκόνη και η άμμος από το έδαφος, ή από ανθρωπογενείς πηγές, όπως η κυκλοφορία, οι βιομηχανικές εκπομπές και η καύση ορυκτών καυσίμων.
Τα PM10 μετρώνται σε μικρογραμμάρια ανά κυβικό μέτρο (μg/m3), μια μονάδα μέτρησης που χρησιμοποιείται για να εκφράσει τη συγκέντρωση των σωματιδίων στον αέρα. Τα αυξημένα επίπεδα μπορούν να έχουν δυσμενείς επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγεία, ιδίως για τα άτομα με αναπνευστικές και καρδιαγγειακές παθήσεις, και μπορούν να συμβάλουν στην ατμοσφαιρική ρύπανση και την κλιματική αλλαγή. Η παρακολούθηση και ο έλεγχος των επιπέδων των PM10 είναι επομένως σημαντική για την προστασία της δημόσιας υγείας και του περιβάλλοντος.
Τα επίπεδα PM10 στον αέρα κατατάσσονται γενικά σε τέσσερις κατηγορίες ανάλογα με τη συγκέντρωσή τους:
- Ωραία: Λιγότερο από 50 μg/m3
- Μέτρια: Μεταξύ 50 και 150 μg/m3
- Επιβλαβές για την υγεία ευαίσθητων ομάδων: Μεταξύ 150 και 250 µg/m3
- Επιβλαβές για τη γενική υγεία: Περισσότερο από 250 µg/m3
Στην πόλη του Σανταντέρ, σύμφωνα με τα στοιχεία του Δικτύου Ποιότητας του Αέρα, είχαμε καλά έως μέτρια επίπεδα το 2022.

Οι λικίνες είναι οργανισμοί που μοιάζουν μεταξύ ενός χοίρου και ενός άλγους ή κυανοβακτηρίων. Tienen una gran importancia ecológica como bioindicadores debido a su sensibilidad a los cambios en la composición del aire y la presencia de contaminantes. Esto es debido a que son capaces de accumular contaminantes atmosféricos como metales pesados, óxidos de nitrógeno y dióxido de azufre en sus tejidos, lo que les permite reflejar la concentración de estos contaminantes en el aire. Επιπλέον, οι λιχνίες έχουν μια μικρή αύξηση και είναι πολύ ανθεκτικές, πράγμα που επιτρέπει τη χρήση τους ως δείκτες για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Entre los contaminantes más habituales en ciudades están las partículas suspendidas en el aire de diámetro menor o igual a 10 micrómetros (PM10). Pueden ser emitidas por fuentes naturales como polvo y arena del suelo, o por fuentes antropogénicas como el tráfico, las emisiones industriales y la quema de combustibles fósiles.
La medición de PM10 se realiza en microgramos por metro cúbico (µg/m3), que es una unidad de medida utilizada para expresar la concentración de partículas en el aire. Los niveles elevados pueden tener efectos perjudiciales para la salud humana, especialmente para personas con enfermedades respiratorias y cardiovasculares, y pueden contribuir a la contaminación del aire y el cambio climático. Ως εκ τούτου, η επαγρύπνηση και ο έλεγχος των επιπέδων των PM10 είναι σημαντικά για την προστασία της δημόσιας υγείας και του περιβάλλοντος.
Οι συγκεντρώσεις των PM10 στον αέρα κατατάσσονται γενικά σε τρεις κατηγορίες ανάλογα με τη συγκέντρωσή τους:
- Bueno: μg/m3
- Moderado: μg/m3: Μεταξύ 50 και 150 μg/m3
- Dañino para la salud de grupos sensibles: 150 έως 250 µg/m3
- Dañino para la salud en general: µg/m3
Στην πόλη Santander, según los datos de la Red de Calidad del Aire, tuvimos en 2022 unos niveles entre buenos y moderados.

Κύρια αποτελέσματα και συμπεράσματα
Σύγκριση λειχήνων και οδικής κυκλοφορίας

Αναλύσαμε αρκετούς δρόμους ανεξάρτητα (τουλάχιστον 3 δρόμους ανά μαθητή ή ομάδα) και χωρίς καμία προηγούμενη ένδειξη ή επιλογή της περιοχής, προκειμένου να έχουμε διαθέσιμα τυχαία δεδομένα. Αρχικά πραγματοποιήσαμε την ανάλυση στο δρόμο όπου βρίσκεται το σχολείο, προκειμένου να ενοποιήσουμε τα κριτήρια, δεδομένου ότι πρόκειται για πολύ υποκειμενικά δεδομένα, χρησιμοποιήθηκαν τέσσερα επίπεδα πυκνότητας ως σημείο αναφοράς (0 = Καθόλου λειχήνες- 1 = Μικρή παρουσία- 2 = Μέτρια πυκνότητα- 3 = Υψηλή πυκνότητα).

Για κάθε περιοχή αναλύθηκαν τουλάχιστον 10 δέντρα και το πολύ 30 δέντρα, αφού επισκέφθηκαν διάφορες περιοχές, όπως πάρκα και κήπους, πεζόδρομους, δρόμους με μεγάλη πυκνότητα κυκλοφορίας, εμπορικούς δρόμους κ.λπ. Επιπλέον, καταγράφηκε ως αναφορά ο αριθμός των μηχανοκίνητων οχημάτων σε 5 λεπτά. Στην καταμέτρηση αυτή εξαιρέθηκαν τα ηλεκτρικά οχήματα, καθώς δεν παράγουν ρυπογόνα σωματίδια. Αναλύθηκαν συνολικά 25 διαφορετικές τοποθεσίες με συνολικά 382 δέντρα. Τα δεδομένα καταγράφηκαν σε πίνακα EXCEL και υπολογίστηκαν οι μέσες τιμές των λειχήνων και συγκρίθηκαν με την πυκνότητα της κυκλοφορίας σε 5 λεπτά παρατήρησης.

Κατά τη γραφική ανάλυση των αποτελεσμάτων μας, δεν παρατηρήσαμε άμεση συσχέτιση μεταξύ της πυκνότητας των λειχήνων και της πυκνότητας της κυκλοφορίας. Υπάρχουν ορισμένες εντυπωσιακές περιπτώσεις, όπως το γεγονός ότι ο υψηλότερος αριθμός αυτοκινήτων σε 5 λεπτά (76) συμπίπτει με την πλήρη απουσία λειχήνων, κάτι που ήταν αναμενόμενο. Ωστόσο, ήταν επίσης αναμενόμενο ότι οι τιμές της πυκνότητας των λειχήνων στους δύο πεζόδρομους θα ήταν σημαντικά υψηλότερες από ό,τι στους υπόλοιπους, αλλά και στους δύο, αν και είναι υψηλά επίπεδα, δεν υπάρχει μεγάλη διαφορά με άλλες περιοχές όπου υπάρχει κίνηση. Υπάρχουν ακόμη και περιοχές με μεγάλη κυκλοφορία που έχουν υψηλότερη πυκνότητα λειχήνων από έναν από τους πεζόδρομους.

Hemos analizado diversas calles de manera independiente (al menos 3 calles por alumno o grupo) y sin ningún tipo de indicación o selección previa de la zona, con el fin de disponer de disponer de datos aleatorios. Inicialmente hemos realizado el análisis en la calle donde se encuentra ubicado el colegio con el fin de unificar criterios, dado que este es un dato muy subjetivo, se han usado como referencia cuatro niveles de densidad (0 = Sin líquenes- 1 = Poca presencia- 2 = Densidad media- 3 = Densidad alta).

Se han analizado un mínimo de 10 árboles y un máximo de 30 por cada zona, habiéndose visitado zonas variadas tales como parques y jardines, calles peatonales, calles de alta densidad de tráfico, comerciales... además se ha registrado el número de vehículos motorizados en 5 minutos, como reference. En este conteo se han excluido los vehículos eléctricos dado que no generan partículas contaminantes. Συνολικά αναλύθηκαν 25 διαφορετικές τοποθεσίες, με σύνολο 382 φυτών. Los datos se han registrado in una tabla de EXCEL y se han calculado los valores medios de líquenes y se han comparado con la densidad de tráfico en 5 minutos de observación.

Al analizar gráficamente nuestros resultados no observamos una correlación directa entre la densidad de líquenes y la densidad del tráfico. Si que aprecian algunas circunstancias llamativas como que el mayor número de coches en 5 minutos (76), coincide con ausencia total de líquenes, cosa que era esperable. Sin embargo también era esperable que los valores de densidad de líquenes en las dos calles peatonales fueran significativamente mayores que en el resto pero en ambos, aunque son niveles altos, no hay mucha diferencia con otras zonas en las que si hay tráfico. Incluso hay zonas con mucho tráfico que tiene una mayor densidad de líquenes que una de las calles peatonales

Τι ακολουθεί; Ενέργειες για να κάνετε τη διαφορά και να βοηθήσετε στη μείωση του προβλήματος
Αφίσα έργου

Τα αποτελέσματά μας μάς οδηγούν στο συμπέρασμα ότι υπάρχει ένα σφάλμα στην προσέγγιση της εργασίας, το οποίο θα πρέπει να ληφθεί υπόψη σε μελλοντικά έργα στον τομέα αυτό.
- Το κλίμα ή η θέση των δρόμων μπορεί να οδηγήσει σε μεγαλύτερη κυκλοφορία του αέρα και, επομένως, σε καθαρότερο αέρα.
- Επί τόπου ανάλυση των σωματιδίων PM10 ή δεδομένα για κάθε δρόμο/περιοχή της πόλης στα υπό μελέτη αρχεία.
- Έχουμε παρατηρήσει δέντρα διαφορετικής ηλικίας στον ίδιο δρόμο, και σε ορισμένες περιπτώσεις νεαρά δέντρα με λειχήνες, ενώ εκείνα που βρίσκονται στην περιοχή για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα έχουν λιγότερους λειχήνες ή το αντίθετο, οπότε ο αρχικός βαθμός των λειχήνων είναι επίσης ένας παράγοντας που πρέπει να ληφθεί υπόψη.
- Υπάρχει μεγάλος βαθμός υποκειμενικότητας στην εξέταση των πυκνοτήτων των λειχήνων. Θα πρέπει να είναι δυνατόν να γίνει αυτό με έναν πιο υποκειμενικό τρόπο, ώστε η ανάλυση να είναι πιο αξιόπιστη, με ανάλυση εικόνας σε υπολογιστή.
- Ο τύπος του λειχήνα μπορεί επίσης να έχει διαφορετικούς ρυθμούς ανάπτυξης και επομένως να είναι σημαντικός για το αποτέλεσμα, όπως και ο τύπος του δέντρου.
- Η ανάλυση της οδικής κυκλοφορίας που πραγματοποιήσαμε μπορεί να μην έχει νόημα για την πραγματική κυκλοφορία στην περιοχή, αν και προσπαθήσαμε να το αντισταθμίσουμε αυτό με μετρήσεις σε διαφορετικούς δρόμους σε διαφορετικές ώρες. Θα ήταν προτιμότερο να έχουμε τα πραγματικά δεδομένα κυκλοφορίας ,24ωρη καταγραφή από κάμερες ή επανάληψη στους ίδιους δρόμους σε διαφορετικές ώρες για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.

Συμπερασματικά, είναι αναμενόμενο ότι υπάρχει μεγαλύτερη πυκνότητα λειχήνων σε περιοχές με λιγότερη κυκλοφορία και παρατηρησιακά έχουμε αυτή την αίσθηση, δεν βρήκαμε σημαντικά αποτελέσματα, αλλά πιστεύουμε ότι αυτό οφείλεται σε σφάλματα στο σχεδιασμό του πειράματος.
Ωστόσο, πιστεύουμε ότι το σύστημα αυτό μπορεί να είναι χρήσιμο εάν οι πόλεις με παρόμοια χαρακτηριστικά συγκρίνονται με τον ίδιο τρόπο.

Nuestros resultados nos llevan a pensar en que hay un error en el planteamiento del trabajo que debería tenerse en cuenta para próximos proyectos en esta línea.
- La climatología o la ubicación de las calles pueden provocar mayores circulaciones de aire y por tanto más limpieza del aire
- Análisis in situ de partículas MP10 o datos de cada calle o zona de la ciudad en los registros estudiados.
- Hemos observado árboles de diferentes edades en la misma calle, y en algunos casos árboles jóvenes con líquenes mientras que los que llevan mas tiempo en la zona presentan menos líquenes o al revés, por lo que el grado inicial de los mismos también es un dato que habría que considerar.
- Hay una alta subjetividad en la consideración de las densidades de líquenes. Debería poder hacerse de manera más subjetiva para que la fiabilidad del análisis sea mayor, tal vez mediante análisis de imagen por ordenador.
- El tipo de liquen también puede tener diferentes velocidades de crecimiento y, por tanto, ser significativo en el resultado, lo mismo que el tipo de árbol.
- El análisis del tráfico rodado que hemos realizado puede no ser significativo del tráfico real de la zona, aunque hemos intentado compensarlo haciendo los conteos en diferentes calles y a diferentes horas. Sería preferible contar con los datos reales del trafico mediante cámaras de grabación 24h o repetición en las mismas calles a diferentes horas durante un periodo mayor de tiempo.

Εν κατακλείδι, παρόλο που είναι αναμενόμενο να υπάρχει μεγαλύτερη πυκνότητα των λιμενικών σε ζώνες με λιγότερη κυκλοφορία και παρατηρησιακά έχουμε αυτή την αίσθηση, δεν έχουμε βρει σημαντικά αποτελέσματα, αλλά πιστεύουμε ότι αυτό οφείλεται σε σφάλματα στο πείραμα.
Sin embargo creemos que este sistema sí que puede ser útil si se comparan del mismo modo ciudades de características similares.

Αφίσα έργου:

Κατεβάστε την αφίσα του έργου PDF

Αυτό το έργο μεταφράστηκε αυτόματα στα αγγλικά.
Τα έργα δημιουργούνται από τις ομάδες και αναλαμβάνουν την πλήρη ευθύνη των κοινών δεδομένων.
← Όλα τα έργα