Projets des Détectives du Climat 2018-2019

Titre du projet : Étude des effets de la pollution de la ville de Madrid sur l'acidité des précipitations et des sols à Tres Cantos

L'équipe : Tsunami  Prix de l'école LPS CD

2018-2019   IES José Luis Sampedro   Madrid   Espagne   10 Âge de l'élève : 14-15

Dans cette enquête, nous avons étudié les niveaux de contamination à Madrid et les effets nocifs que ces contaminants provoquent dans notre ville, Tres Cantos, au nord de Madrid. Pour ce faire, nous avons tout d'abord étudié les principaux contaminants dans la Communauté de Madrid. Cette contamination est constituée d'oxydes, essentiellement de soufre et d'azote, qui réagissent avec la vapeur d'eau en formant des acides nitriques et sulfuriques, qui atteignent le sol sous forme de pluies acides. Notre deuxième étape a consisté à mesurer le pH et la présence de nitrates des pluies déversées pendant cinq mois. Les précipitations de pluies acides causent d'importants dommages à la végétation, en plus d'augmenter le niveau d'acidification des eaux et des sols terrestres, ce qui entraîne la désertification et la diminution de la végétation. Afin d'observer ces effets, nous avons conçu deux expériences : la création d'un écosystème fermé contenant des contaminants et l'exposition du sol à des pluies acides artificielles. Enfin, nous avons analysé si ce processus provoque la désertification dans la partie nord de Madrid en analysant les cartes fournies par l'outil en ligne EO Browser à partir des satellites d'observation de la terre Sentinel 2, 3 et 5P. Tout d'abord, nous avons construit un système de collecte d'échantillons de précipitations à l'aide d'une burette. Pendant six mois, nous avons recueilli des précipitations. Nous avons analysé le pH et les niveaux de nitrate de ces échantillons, à l'aide de pH-mètres et d'un kit de nitrate. Nos résultats ont montré qu'après une longue période sans pluie, l'acidité et les concentrations de nitrates augmentaient dans les précipitations. Deuxièmement, nous avons simulé des pluies acides dans deux sols contrôlés (à l'intérieur et à l'extérieur), en les arrosant régulièrement pendant 6 mois pour mesurer les effets des précipitations contaminées. Notre expérience a montré que la végétation était gravement affectée par la diminution constante du pH des sols testés. Nous avons également construit un écosystème fermé dans lequel nous avons simulé une atmosphère polluée et où nous avons mesuré les effets des pluies acides en augmentant régulièrement la température de l'environnement et en mesurant le pH et la concentration en nitrates du sol. Nous avons ainsi observé les effets dévastateurs des pluies acides sur les écosystèmes. Enfin, nous avons étudié les effets des substances contaminantes présentes dans l'atmosphère de Madrid au fil du temps sur la couverture végétale de Madrid (mesurés par les satellites du navigateur EO). Nous avons observé qu'il existe une corrélation entre l'augmentation de la contamination et la diminution de la densité de la végétation.

Nos expériences nous ont permis de voir comment, dans une atmosphère contaminée par des oxydes d'azote et de soufre, ceux-ci réagissent avec la vapeur d'eau et forment des pluies acides qui peuvent endommager la végétation. Nous avons également mesuré l'effet de ces pluies acides dans différents environnements d'essai, avec les mêmes résultats dans tous les cas : une augmentation de l'acidité du sol et l'endommagement de la végétation. Nous avons observé que dans notre ville, après une période prolongée sans précipitations, le pH de la pluie diminue et la concentration de nitrates est plus élevée. Cependant, nous n'avons pas observé de pluies acides (pH inférieur à 5). Nous pensons que cela est dû au fait que notre municipalité est située à 20 km de la ville de Madrid, la principale source de contamination de la région. En conclusion, nous pensons qu'il est important de réduire la contamination à Madrid, pour essayer de maintenir des précipitations non acides dans la région. L'augmentation des températures moyennes causée par le changement climatique mondial aggravera les effets de cette contamination, en accélérant la désertification de la région. Pour lutter contre cette désertification, nous proposons un système de pots biodégradables et d'hydrogels pour récupérer la végétation endommagée et régénérer le sol.

Pour réduire les effets de la déforestation causée par les pluies acides à Tres Cantos, notre ville, nous avons proposé une solution basée sur un système d'hydrogels de silice, qui absorbent l'eau et les nutriments et les libèrent au fur et à mesure que la plante en a besoin. Le système consiste en un pot biodégradable contenant de la terre, les hydrogels et la plante. Au-dessus de la plante, nous placerons un filet biodégradable qui réduit l'effet des pluies acides sur le sol, évitant ainsi sa dégradation.