Projets 2020-2021 des détectives du climat


Sujet du projet : Pollution de l'air

Titre du projet : Changements climatiques aprĂšs le confinement de COVID-19

L'équipe : Détectives climatiques Vianu  Projet hautement recommandé

École nationale supĂ©rieure d'informatique Tudor Vianu Bucarest   Bucarest   Roumanie   14 6Âge de l'Ă©lĂšve : 14-15 ans


Question de recherche

Les restrictions imposées ont-elles eu un impact direct sur les émissions de gaz à effet de serre et sur la végétation, voire sur les quatre saisons "classiques" ?

Résumé du projet
Plan d'enquĂȘte

L'année 2020 ayant été marquée par le confinement du COVID-19, nous avons cherché à savoir si les restrictions imposées avaient eu un impact direct sur les émissions de gaz à effet de serre et la végétation dans notre région et à l'échelle nationale. Dans le cadre de cette étude, nous avons également essayé de prouver un retard des quatre saisons classiques pendant la pandémie, lorsque la végétation accrue est apparue plus tÎt. Nous avons résolument divisé notre analyse en deux sections : La pollution de l'air et la végétation.
Initialement, nous avions prĂ©vu d'Ă©tudier les Ă©missions de CO2, mais aucun satellite ne fournit encore de telles informations. Cependant, une leçon a Ă©tĂ© tirĂ©e de ce projet : il ne faut pas abandonner, mais plutĂŽt trouver des solutions alternatives. Nous avons commencĂ© Ă  Ă©tudier d'autres gaz dangereux qui peuvent conduire Ă  l'effet de serre ou mĂȘme nuire au systĂšme respiratoire lorsque la pollution est produite dans les tuyaux d'Ă©chappement. Par la suite, nous avons divisĂ© le segment "Pollution de l'air" en trois branches :
- Données au sol (source : Site web du ministÚre de l'environnement - quantités quotidiennes de NO2, CO et SO2 dans les stations de 15 comtés roumains en 2019 et 2020)
- Données satellitaires et imagerie (Sentinel-5P émissions de NO2 à Bucarest)
- EO Browser Script (traitement supplémentaire avec un script personnalisé que nous avons adapté).
Pour la composante Végétation, nous avons également utilisé un script personnalisé de Sentinel-2 pour analyser le NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), un indicateur qui évalue si une zone contient ou non de la végétation verte vivante.
Une autre préoccupation était de bien comprendre des concepts essentiels tels que la colonne verticale de NO2, le NDVI, le TROPOMI, les installations Sentinel-2 et Sentinel-5P ou les scripts personnalisés, sujets que nous avons étudiés en profondeur et expliqués dans la section Aspects théoriques de notre site web.

Principaux résultats et conclusions
Image du haut : Comparaison des quantités de NO2 entre 2019 et 2020 (cartes de données au sol et imagerie Sentinel-5P Custom Script) ; Image du bas : Comparaison NDVI 2019 vs. 2020 (Sentinel-2 L2A Custom Script Imagery)

Tout d'abord, le traitement des donnĂ©es au sol de 15 comtĂ©s nous a permis d'observer que les Ă©missions de NO2 Ă©taient fortement affectĂ©es par l'absence de trafic, alors que les quantitĂ©s de SO2 et de CO Ă©taient similaires en 2019 et 2020. Par exemple, Ă  Bucarest (de maniĂšre similaire Ă  la plupart des grandes villes), la diminution est intelligible pendant le lockdown (16 mars-14 mai), lorsque la quantitĂ© de NO2 a atteint 20-40 ÎŒg / mÂł en 2020 et 50-80 ÎŒg / mÂł en 2019.
De plus, la tendance à la baisse a été confirmée lors de l'analyse des images satellites à l'aide de l'instrument TROPOMI du Sentinel-5P. Notre approche consistait à utiliser le code couleur des émissions de NO2, du bleu foncé (quantités insignifiantes) au rouge foncé (émissions alarmantes). Cependant, nous avons remarqué que les intervalles de couleur étaient trop grands, de sorte que seules les grandes différences étaient représentées. Par conséquent, nous avons adapté le code java script pour distinguer tout changement. Les résultats montrent une diminution explicite des émissions de NO2 à Bucarest en 2020 (bleu : petites quantités) par rapport à 2019 (rouge et vert : niveaux plus élevés de NO2).
En utilisant un script personnalisĂ© de Sentinel-2 L2A, nous avons examinĂ© le NDVI d'images de 2019 par rapport Ă  2020 dans des endroits reprĂ©sentatifs : le parc Kiseleff (notre zone scolaire), l'autoroute Bucarest-Pitesti (trafic extrĂȘme) et le parc Endless Column dans le comtĂ© de Gorj (zone verte bien connue). Dans tous les cas, nous concluons que le NDVI Ă©tait plus Ă©levĂ© en 2020, la vĂ©gĂ©tation Ă©mergeant plus tĂŽt que le calendrier habituel.
En fin de compte, nous évaluons que les restrictions de COVID-19 ont permis de réduire les émissions de NO2 causées par le trafic ainsi que l'augmentation soudaine de la végétation.

Que faire ensuite ? Actions visant à atténuer le problÚme
Notre événement de la Journée de la Terre annoncé sur notre site web

Nous en sommes à notre troisiÚme participation au projet scolaire "Détectives du climat" de l'Agence spatiale européenne et, chaque année, nous étendons notre campagne de sensibilisation et de lutte pour la protection de l'environnement. Cette année, à l'occasion de la Journée de la Terre (22 avril), nous sommes allés encore plus loin en invitant deux brillants scientifiques : Jessica Schaub (CAN), océanographe à l'université de Colombie-Britannique, et Lori Waters (USA), directrice de la communication et co-chercheuse principale de la mission ExoLab-8 à la Station spatiale internationale, qui ont toutes deux répondu avec perspicacité à toutes nos questions et nous ont donné de précieux conseils sur la protection de l'environnement. Nous avons également discuté du Green Deal européen, qui vise à réduire les émissions de gaz à effet de serre de 50% d'ici 2050. Le lien YouTube de l'événement est https://youtu.be/KHsK2hv_s3g.
Par la suite, en plus de prĂ©senter notre projet au sein de notre communautĂ© scolaire, nous savons qu'une Ă©tude n'a aucune valeur si elle n'est pas accessible au grand public. Ainsi, comme nous pensons que les autoritĂ©s sont les dĂ©cideurs les plus influents, nous avons contactĂ© la mairie et partagĂ© les rĂ©sultats de notre projet avec eux par courrier Ă©lectronique. De plus, nous avons crĂ©Ă© un site web amĂ©liorĂ© (https://vianuprojects.com/) oĂč nous partageons tous nos projets, Ă©vĂ©nements et entretiens avec des scientifiques. De cette maniĂšre, nous parvenons Ă  attirer l'attention sur notre travail et Ă  annoncer de futures rencontres pour le bien-ĂȘtre de notre planĂšte. À l'avenir, nous prĂ©voyons de continuer Ă  organiser des Ă©vĂ©nements Ă©ducatifs sur la façon d'arrĂȘter la crise climatique, alors si vous voulez ĂȘtre les premiers Ă  y participer, restez Ă  l'Ă©coute de notre site web !

Lien vers le projet :

https://vianuprojects.com/p09_2020-2021_esa_climate-detectives/

Affiche du projet :

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Vidéo du projet

Les projets sont créés par les équipes qui assument l'entiÚre responsabilité des données partagées.
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