Proyectos de los Detectives del Clima 2018-2019

Título del proyecto: Estudio de los efectos de la contaminación de la ciudad de Madrid en la acidez de precipitaciones y suelos en Tres Cantos

Equipo: Tsunami  Premio LPS CD School

2018-2019   IES José Luis Sampedro   Madrid   España   10 Edad del alumno: 14-15

En esta investigación hemos estudiado los niveles de contaminación en Madrid y los efectos nocivos que estos contaminantes provocan en nuestra ciudad, Tres Cantos en el Norte de Madrid. Para ello, en primer lugar hemos estudiado los contaminantes primarios en la Comunidad de Madrid. Esta contaminación está formada por óxidos, básicamente de azufre y nitrógeno, que reaccionan con el vapor de agua, formando ácidos nítrico y sulfúrico, que llegan al suelo en forma de lluvia ácida. Nuestro segundo paso fue medir el pH y la presencia de nitratos de la lluvia vertida a lo largo de cinco meses. Las precipitaciones de lluvia ácida causan importantes daños en la vegetación, además de aumentar el nivel de acidificación de las aguas terrestres y los suelos, lo que provoca la desertización y la disminución de la vegetación. Para ver estos efectos, hemos diseñado dos experimentos: la creación de un ecosistema cerrado con presencia de contaminantes y la exposición del suelo a lluvia ácida artificial. Por último, hemos analizado si este proceso está causando desertificación en la zona Norte de Madrid a través del análisis de los mapas proporcionados por la herramienta online EO Browser a partir de los satélites de observación de la Tierra Sentinel 2, 3 y 5P. En primer lugar, construimos un sistema para recoger muestras de precipitación con una bureta. Durante seis meses, recogimos precipitaciones. Analizamos el pH y los niveles de nitrato de estas muestras, utilizando pH-metros y un kit de nitrato. Nuestros resultados mostraron que, tras un largo periodo sin lluvia, la acidez y las concentraciones de nitrato aumentaban en las precipitaciones. En segundo lugar, simulamos lluvia ácida en dos suelos controlados (interior y exterior), regándolos regularmente durante 6 meses para medir los efectos de las precipitaciones contaminadas. Nuestro experimento demostró que la vegetación se veía gravemente afectada por la disminución constante del pH de los suelos de prueba. También construimos un ecosistema cerrado en el que simulamos una atmósfera contaminada y donde medimos los efectos de la lluvia ácida; aumentando constantemente la temperatura del ambiente y midiendo el pH y la concentración de nitratos del suelo. De esta forma hemos observado los efectos devastadores de la lluvia ácida en los ecosistemas. Por último, hemos estudiado los efectos de las sustancias contaminantes de la atmósfera de Madrid a lo largo del tiempo en la cobertera vegetal de Madrid (medidos por satélites a partir de EO Browser). Hemos observado que existe una correlación entre el aumento de la contaminación y la disminución de la densidad de la vegetación.

Con nuestros experimentos, hemos visto cómo en una atmósfera contaminada con óxidos de Nitrógeno y Azufre éstos reaccionan con el vapor de agua y forman lluvia ácida que puede dañar la vegetación. También hemos medido el efecto de esta lluvia ácida en diferentes ambientes de ensayo, con los mismos resultados en todos ellos: un aumento de la acidez del suelo y el deterioro de la vegetación. Hemos observado que en nuestra ciudad, tras un tiempo prolongado sin precipitaciones, el pH de la lluvia disminuye y la concentración de nitratos es mayor. Sin embargo, no hemos observado lluvia ácida (pH inferior a 5). Pensamos que se debe a que nuestro municipio se encuentra a 20 Km de la ciudad de Madrid, principal fuente de contaminación de la región. En conclusión, pensamos que es importante reducir la contaminación en Madrid, para intentar mantener precipitaciones no ácidas en la región. El aumento de las temperaturas medias provocado por el cambio climático global hará que los efectos de esta contaminación se agraven, acelerando la desertificación de la región. Para luchar contra esta desertificación, proponemos un sistema con macetas biodegradables e hidrogeles para recuperar la vegetación dañada y regenerar el suelo.

Para reducir los efectos de la deforestación causada por la lluvia ácida en Tres Cantos, nuestra ciudad, hemos propuesto una solución basada en un sistema de hidrogeles de sílice, que absorben el agua y los nutrientes y los liberan a medida que la planta los necesita. El sistema consiste en una maceta biodegradable que contiene la tierra, los hidrogeles y la planta. Sobre la planta colocaremos una malla boidegradable que reduce el efecto de la lluvia ácida sobre el suelo, evitando su degradación.