Έργα Climate Detectives 2022-2023
Τίτλος του έργου: Ο αντίκτυπος της κλιματικής αλλαγής στον υδρολογικό κύκλο
Ομάδα: Ilion Climate Detectives
10o Γυμνάσιο Ηλιού Ίλιον Ελλάδα 7 Ηλικία του μαθητή: 14-15 ετών
Πώς επηρεάζονται τα φαινόμενα του υδρολογικού κύκλου από την κλιματική αλλαγή και ποιες είναι οι επιπτώσεις τους στο φυσικό και ανθρωπογενές περιβάλλον της περιοχής μας;
Πως επηρεάζονται τα φαινόμενα του υδρολογικού κύκλου με την μεταβολή του κλίματος και ποια τα αποτελέσματα τους στο φυσικό και ανθρωπογενές περιβάλλον της περιοχής μας
Στην εργασία αυτή ασχοληθήκαμε με τα φυσικά φαινόμενα που συμμετέχουν στον υδρολογικό κύκλο και τις συνέπειες που έχουν στην περιοχή του Δήμου Ιλίου στην οποία ανήκουμε. Ο Δήμος Ιλίου βρίσκεται στο Νομό Αττικής στην Ελλάδα (Εικόνα 1). Τα τελευταία χρόνια, γενικότερα, στην περιοχή της Ανατολικής Μεσογείου στην οποία βρισκόμαστε, παρατηρούνται έντονα καιρικά φαινόμενα, όπως η αύξηση της ταχύτητας των βροχοπτώσεων. Οι βροχές εκδηλώνονται με μεγάλη ένταση οι οποίες προκαλούν μεγάλες πλημμύρες. Η περιοχή μας έχει πληγεί από πλημμύρες τα τελευταία χρόνια. Το 2017, το νερό στους δρόμους έφτασε σε ύψος 0,80 μέτρα προκαλώντας πολλές ζημιές και δυστυχώς απώλειες ανθρώπινων ζωών. Οι πλημμύρες έχουν επίσης ως αποτέλεσμα τη μείωση της απορροής του νερού προς τα υπόγεια ύδατα. Η μείωση της απορροής του νερού προς τους υδροφορείς οδηγεί σε μείωση των αποθεμάτων των υπόγειων υδάτων και σε αύξηση της αλατότητας των υπόγειων υδάτων. Έχοντας υπόψη τα παραπάνω, προσπαθήσαμε να διερευνήσουμε τη σχέση μεταξύ των φαινομένων του υδρολογικού κύκλου και των κλιματικών αλλαγών και να καταγράψουμε τις επιπτώσεις τους στο περιβάλλον. Για το σκοπό αυτό, συλλέξαμε δεδομένα από διάφορες δημοσιεύσεις σχετικά με τις πλημμύρες στην περιοχή μας και μετεωρολογικά δεδομένα από διάφορους μετεωρολογικούς σταθμούς, όπως η μέγιστη και ελάχιστη θερμοκρασία του αέρα, το ύψος και η ένταση της βροχόπτωσης. Πραγματοποιήσαμε χημικές αναλύσεις στα υπόγεια ύδατα και σε ένα γεγονός βροχόπτωσης. Πραγματοποιήθηκαν επί τόπου μετρήσεις φυσικοχημικών παραμέτρων όπως η ηλεκτρική αγωγιμότητα (EC), η θερμοκρασία (T) και το pH. Μετρήσαμε τη συγκέντρωση χημικών παραμέτρων όπως χλώριο, διττανθρακικά, ασβέστιο, μαγνήσιο καθώς και σκληρότητα, αλκαλικότητα και αλατότητα (TDS). Τέλος, στο εργαστήριο Γεωλογίας-Ορυκτολογίας του Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών μετρήσαμε τη συγκέντρωση θειικών, νιτρικών και νατρίου. Προσπαθήσαμε επίσης να συνδέσουμε δορυφορικές εικόνες μέσω της πλατφόρμας Sentinel Hub, αλλά δυστυχώς αυτό δεν κατέστη δυνατό επειδή δεν υπήρχαν διαθέσιμες σχετικές εικόνες.
Στην εργασία αυτή, ασχοληθήκαμε με τα φυσικά φαινόμενα που μετέχουν στον υδρολογικό κύκλο και τις συνέπειες που έχουν στην περιοχή του Δήμου Ιλίου στον οποίο ανήκουμε. Ο Δήμος Ιλίου βρίσκεται στον Νομό Αττικής στην Ελλάδα (Εικόνα 1). Τα τελευταία χρόνια γενικότερα στον χώρο της Ανατολικής Μεσόγειου στον οποίο βρισκόμαστε εκδηλώνονται έντονα καιρικά φαινόμενα όπως η αύξηση της ραγδαιότητας των βροχών. Οι βροχές εκδηλώνονται με μεγάλη ένταση οι οποίες προκαλούν μεγάλες πλημμύρες. Η περιοχή μας έχει πληγεί από πλημμύρες τα τελευταία χρόνια. Το 2017 το νερό στους δρόμους έφθασε τα 0,80 μέτρα ύψος προκαλώντας πολλές καταστροφές και δυστυχώς και απώλειες ανθρωπίνων ζωών. Οι πλημμύρες έχουν ως αποτέλεσμα και την μείωση της κατείσδυσης του νερού προς τα υπόγεια νερά. Η μείωση του νερού κατείσδυσης προς τους υδροφόρους ορίζοντες οδηγεί σε μείωση των αποθεμάτων των υπόγειων υδροφορέων και αύξηση της αλατότητας του υπόγειου νερού. Έχοντας τα παραπάνω κατά νου προσπαθήσαμε να διερευνήσουμε την σχέση των φαινομένων του υδρολογικού κύκλου με τις μεταβολές του κλίματος και να καταγράψουμε τις επιπτώσεις τους στο περιβάλλον. Για τον σκοπό αυτό, συλλέξαμε στοιχεία από διάφορα δημοσιεύματα για πλημμύρες στην περιοχή μας και μετεωρολογικά δεδομένα από διάφορους μετεωρολογικούς σταθμούς όπως μέγιστη και ελάχιστη θερμοκρασία αέρα, ύψος και ένταση βροχής. Πραγματοποιήσαμε χημικές αναλύσεις σε υπόγεια νερά και ενός συμβάντος βροχής. Έγιναν μετρήσεις φυσικοχημικών παραμέτρων in situ όπως ηλεκτρικής αγωγιμότητας (EC), θερμοκρασίας (Τ) και pH. Στο εργαστήριο χημείας του σχολείου μας μετρήσαμε την συγκέντρωση χημικών παραμέτρων όπως χλωρίου, όξινων ανθρακικών, ασβεστίου, μαγνησίου καθώς και σκληρότητας, αλκαλικότητας και αλατότητας (TDS). Τέλος, στο εργαστήριο Γεωλογίας-Ορυκτολογίας του Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών μετρήσαμε την συγκέντρωση θειικών, νιτρικών και νατρίου. Επίσης, προσπαθήσουμε να συνδέσουμε δορυφορικές εικόνες μέσω της πλατφόρμας Sentinel Hub, με την εμφάνιση και εξέλιξη των φαινομένων πλημμύρας αλλά δυστυχώς αυτό δεν έγινε δυνατό γιατί δεν υπήρχαν σχετικές εικόνες στις συγκεκριμένες ημερομηνίες των πλημμυρικών φαινομένων.
Μετεωρολογικά δεδομένα
Η έρευνά μας δείχνει σημαντική μείωση της ετήσιας βροχόπτωσης κατά περίπου 100 mm (18%), αύξηση της απόλυτης μέγιστης θερμοκρασίας κατά +0,43 oC (1,1%) τον Αύγουστο και μικρή μείωση της απόλυτης ελάχιστης θερμοκρασίας κατά -0,33 oC (2,2%) τον Δεκέμβριο (Σχήμα 2).
Υδρογεωλογικά δεδομένα
Τα αποτελέσματα της έρευνάς μας στα υπόγεια ύδατα παρουσιάζονται στον ακόλουθο πίνακα( συγκεντρώσεις σε (mg/L). κωδικός T pH EC(μS/cm) TDS Cl- HCO3- SO42- NO3- Ca2+ Mg2+ Na+
IL1 18 7,32 1280 854 103 427 88 11 70 54,9 100 -1,85
IL2 19,8 7,29 1200 352 878 74 430 90 62 132 40,0 50 -0,18
IL3 19,8 7,16 1300 874 78 411 95 62 142 45,6 40 -2,68
IL4 19,3 6,9 1300 969 89 500 89 68 68 68 76 57,1 90 4,82
IL5 17 7,3 1400 1030 156 409 119 69 190 17,8 70 2,43
IL6 19,7 6,96 1180 983 156 418 86 61 64 78,0 120 -2,79
IL7 18 7,58 1400 1003 209 439 64 17 186 17,8 70 3,17
IL8 16.9 7.17 1600 1415 160 708 159 25 216 26.3 120 4.39
IL9 18 7,99 1180 986 110 454 120 50 50 76 85,4 90 -3,05
βροχή 7.2 100 88 88 14 38 1 13 18 3.2 1 2.05
Οι συγκεντρώσεις των χημικών παραμέτρων μειώνονται σε σύγκριση με τις μετρήσεις που καταγράφηκαν πριν από περίπου 28 χρόνια. Επομένως, δεν έχει σημειωθεί αύξηση της αλατότητας. Εν μέρει αυτό οφείλεται στην ανοιξιάτικη περίοδο δειγματοληψίας, όταν τα υπόγεια ύδατα βρίσκονται στην υψηλότερη στάθμη τους λόγω της προηγούμενης περιόδου βροχών. Οι αρδευόμενες εκτάσεις και η λίπανση έχουν επίσης μειωθεί και αυτό αντικατοπτρίζεται κυρίως στη μείωση των νιτρικών ιόντων.
Ως εκ τούτου, τα υπόγεια ύδατα, ως παράμετρος του υδρολογικού κύκλου, αποδεικνύεται ότι επηρεάζονται λιγότερο από τις κλιματικές αλλαγές που συμβαίνουν στην επιφάνεια από ό,τι άλλες παράμετροι, όπως η βροχόπτωση, η επιφανειακή απορροή και η εξατμισοδιαπνοή.
Μετεωρολογικά δεδομένα
Η έρευνά μας καταδεικνύει αισθητή μείωση των ετήσιων βροχοπτώσεων κατά 100 mm περίπου (18%), αύξηση της απόλυτης μέγιστης θερμοκρασίας +0.43 οC (1,1%) κατά τον μήνα Αύγουστο και ελαφριά μείωση της απόλυτης ελάχιστης θερμοκρασίας -0,33 οC (2,2%) κατά τον Δεκέμβριο(Εικόνα 2).
Υδρογεωλογικά δεδομένα
Τα αποτελέσματα της έρευνάς μας πάνω στα υπόγεια νερά φαίνονται στον παρακάτω Πίνακα( οι συγκεντρώσεις σε (mg/L). κωδ Τ pH EC(μS/cm) TDS Cl- HCO3- SO42- NO3- Ca2+ Mg2+ Na+
ΙΛ1 18 7,32 1280 854 103 427 88 11 70 54,9 100 -1,85
ΙΛ2 19,8 7,29 1200 352 878 74 430 90 62 132 40,0 50 -0,18
ΙΛ3 19,8 7,16 1300 874 78 411 95 62 142 45,6 40 -2,68
ΙΛ4 19,3 6,9 1300 969 89 500 89 68 76 57,1 90 4,82
ΙΛ5 17 7,3 1400 1030 156 409 119 69 190 17,8 70 2,43
ΙΛ6 19,7 6,96 1180 983 156 418 86 61 64 78,0 120 -2,79
ΙΛ7 18 7,58 1400 1003 209 439 64 17 186 17,8 70 3,17
ΙΛ8 16,9 7,17 1600 1415 160 708 159 25 216 26,3 120 4,39
ΙΛ9 18 7,99 1180 986 110 454 120 50 76 85,4 90 -3,05
βροχή 7,2 100 88 14 38 1 13 18 3,2 1 2,05
Οι συγκεντρώσεις των χημικών παραμέτρων είναι σε ύφεση σε σχέση με μετρήσεις που έχουν καταγραφεί πριν από 28 περίπου χρόνια. Επομένως δεν σημειώθηκε αύξηση της αλατότητάς τους. Κατά ένα μέρος αυτό οφείλεται στην περίοδο δειγματοληψίας της Άνοιξης όπου τα υπόγεια νερά είναι στην υψηλότερη στάθμη τους λόγω της προηγούμενης βροχερής περιόδου. Επίσης, μειώθηκαν οι αρδευτικές εκτάσεις και οι λιπάνσεις και αυτό φαίνεται κυρίως στην μείωση των νιτρικών ιόντων.
Επομένως, τα υπόγεια νερά, ως παράμετρος του υδρολογικού κύκλου, δείχνουν ότι επηρεάζονται με μικρότερους ρυθμούς από τις κλιματικές μεταβολές που συμβαίνουν στην επιφάνειας, σε σχέση με τις υπόλοιπες παραμέτρους όπως την βροχή, την επιφανειακή απορροή και την εξατμισοδιαπνοή.
Η αντιμετώπιση φαινομένων όπως οι πλημμύρες σε μια αστική περιοχή είναι ένα δύσκολο έργο. Οι ενέργειες στις οποίες θα μπορούσαμε να προβούμε είναι να ενημερώσουμε τους συμπολίτες μας και να προτείνουμε κάποιες λύσεις που θα μπορούσαν ενδεχομένως να μειώσουν το πρόβλημα, οι οποίες μπορούν να συνοψιστούν ως εξής
α) Αναδάσωση εντός της λεκάνης που τροφοδοτεί με νερό την περιοχή μας. Η πρόταση αυτή αποτελεί μερική λύση του προβλήματος, αλλά θα μπορούσε να καθυστερήσει την επιφανειακή ροή και να αυξήσει την καθοδική ροή προς τα υπόγεια ύδατα. Αυτό θα μπορούσε κατά κάποιο τρόπο να ελέγξει τις πλημμύρες που θα έφταναν στους δρόμους της πόλης μας.
β) Η καθυστέρηση των πλημμυρών θα μπορούσε να βοηθηθεί με την κατασκευή από το κράτος μικρών φραγμάτων που θα σταματούσαν τη ροή των ποταμών πριν εισέλθουν στην πόλη.
γ) Σε ένα αστικό περιβάλλον υπάρχει ένα μικρό ποσοστό γης ακάλυπτο από σκυρόδεμα, σπίτια και άσφαλτο, οπότε η επιφανειακή ροή είναι πολύ υψηλή. Ωστόσο, η χρήση πορώδους υλικού για την κάλυψη των πεζοδρομίων, έτσι ώστε ένα μέρος του επιφανειακού νερού να απορροφάται και να κινείται βαθύτερα στο έδαφος, θα μπορούσε να αποτελέσει μια άλλη μερική λύση για την ανακούφιση του προβλήματος των πλημμυρών.
δ) Οι υδρορροές των δρόμων προς τις οποίες ρέει το νερό της βροχής θα μπορούσαν να είναι απαλλαγμένες από σκυρόδεμα και να επιτρέπουν τη διείσδυσή του στο έδαφος. Οι υπόγειοι σωλήνες αποχέτευσης που μεταφέρουν το νερό θα μπορούσαν να έχουν οπές, ώστε ένα μέρος του νερού να μπορεί να στραγγίζει στο έδαφος. Αυτό θα επέτρεπε σε περισσότερο νερό να εισέλθει σε αυτούς τους σωλήνες και έτσι θα μειωνόταν η επιφανειακή απορροή.
ε) Τέλος, κάτι πολύ βασικό για την προστασία της ζωής μας είναι να ενημερώνουμε τους συμπολίτες μας να ακολουθούν τις οδηγίες της πολιτικής προστασίας και να αποφεύγουν να κινούνται στους δρόμους κατά τη διάρκεια έντονης βροχόπτωσης.
Η αντιμετώπιση φαινομένων όπως οι πλημμύρες σε μία αστική περιοχή είναι δύσκολο έργο. Οι δράσεις που θα μπορούσαμε να κάνουμε είναι η ενημέρωση των συμπολιτών μας καθώς και να προτείνουμε κάποιες λύσεις που πιθανόν να μείωναν το πρόβλημα και συνοψίζονται στα παρακάτω:
α) Αναδάσωση μέσα στην υδρολογική λεκάνη η οποία τροφοδοτεί με νερά την περιοχή μας. Η πρόταση αυτή αποτελεί μερική λύση στο πρόβλημα αλλά θα μπορούσε να καθυστερήσει την επιφανειακή ροή και να αυξήσει την κατείσδυση προς τα υπόγεια νερά. Με αυτόν τον τρόπο ελέγχεται κατά κάποιον τρόπο η πλημμύρα η οποία θα φτάσει στους δρόμους της πόλης μας.
β) Στην καθυστέρηση της πλημμύρας θα μπορούσε να βοηθήσει η κατασκευή από την πολιτεία μικρών φραγμάτων ανάσχεσης της ροής των ποταμών πριν αυτά εισέλθουν στη πόλη.
γ) Σε αστικό περιβάλλον υπάρχει μικρό ποσοστό ακάλυπτης, από τσιμέντα, σπίτια και ασφάλτους, γης με αποτέλεσμα η επιφανειακή ροή να είναι πολύ μεγάλη. Η χρησιμοποίηση όμως πορώδους υλικού για την κάλυψη των πεζοδρομίων έτσι ώστε να απορροφάτε μέρος του επιφανειακού νερού και να κινείται βαθύτερα προς το έδαφος θα μπορούσε να αποτελεί μία ακόμη μερική λύση ανακούφισης του προβλήματος της πλημμύρας.
δ) Τα ρείθρα των δρόμων προς τα οποία κυλούν τα νερά της βροχής θα μπορούσαν να είναι ελεύθερα από μπετόν και να διεισδύουν αυτά στο εσωτερικό του εδάφους. Οι υπόγειοι αγωγοί αποστράγγισης που μεταφέρουν το νερό θα μπορούσαν να έχουν τρύπες έτσι ώστε μέρος της ποσότητας του νερού να κατεισδύει μέσα στο έδαφος. Έτσι θα δέχονται περισσότερο νερό αυτοί οι αγωγοί και κατά συνέπεια θα λιγοστεύει η επιφανειακή απορροή.
ε) Τέλος κάτι πολύ βασικό για την προστασία της ζωής μας, είναι να ενημερώσουμε τους συμπολίτες μας για την τήρηση των οδηγιών της πολιτικής προστασίας και να αποφεύγουμε να κινούμαστε στους δρόμους κατά την διάρκεια έντονων βροχοπτώσεων.
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
EN 
CS 
DA 
ET 
FI 
FR 
DE 
EL 
HU 
IT 
LV 
LT 
NL 
NB 
PL 
PT 
RO 
SK 
SL 
SV 
ES 