Titre du projet : La couleur du changement climatique

L'équipe : La couleur du climat

Liceo Scientifico e delle Scienze Umane S. Cantone   Pomigliano d'Arco   Italie   24 Âge de l'élève : 18-19 ans

Peut-on étudier le changement climatique en observant la couleur de la flore de son propre territoire ?

Le Liceo Salvatore Cantone est une école située à Pomigliano D'Arco, une petite ville près de Naples, dans la "Piana Campana", une étendue de 392 km2. Les élèves s'intéressent aux variations de la flore (couleurs et espèces) liées aux changements climatiques sur notre territoire. Les étudiants ont travaillé sur : le changement de la culture typique de Pomigliano D'Arco et sur les feuilles colorées en automne pendant la "descente verte". La collecte de données sur les cultures originales de Pomigliano jusqu'en 1940 comprend les zones de plaine qui entourent les districts volcaniques du Phlégréen et du Vésuve, avec la Piana Acerrana, l'Agro Nolano et la partie de la plaine du Sarno dans la province de Naples. Plus précisément, le système 13 englobe une gamme variée de paysages ruraux, avec les communes (57%) des hautes terres des contreforts : le Vésuvien, le pied du Monte Somma, et celui des reliefs calcaires. Ces zones sont caractérisées par la présence de sols volcaniques foncés, profonds, bien drainés, perméables, faciles à travailler, des sols plus riches en eau et en terreau. L'étudiant réfléchit sur le fait qu'environ 32% de son extension appartient aux zones de plaines alluviales, en particulier les plaines alluviales du Sebeto, des Regi Lagni et de la rivière Sarno. Les sols calcaires ont une texture moyenne à modérément fine, avec un drainage modéré de la nappe phréatique qui peut également devenir très superficielle pendant la saison humide. (Figure 1) Dans la zone jaune se trouve la zone verte dans laquelle les étudiants ont effectué leur analyse. L'objectif de ce projet est d'étudier et de comparer, par le biais d'une analyse directe recueillie à l'aide d'une expérience en plein air et de l'observation de données satellitaires par Eo-Browser de l'Esa, l'état de santé de notre territoire et son rôle dans la flore, la couleur et les espèces de végétation, ainsi que son impact sur la croissance du climat, le réchauffement et le changement climatique.

L'analyse des données des étudiants montre que la culture des vergers a augmenté (29,7%) en raison des transformations du climat et du sol. Cette culture nécessite un sol plus sec, en raison des pluies occasionnelles et abondantes, qui ne sont pas bien absorbées par le sol. Les élèves utilisent un navigateur Eo et l'application Sentinel-Hub pour analyser, déterminer et comparer la végétation, le sol, la teneur en eau et la structure spongieuse du mésophylle de la végétation, en surveillant les sécheresses et le changement de couleur typique des feuilles des arbres (du vert au jaune-orange). En particulier, l'analyse des étudiants se concentre sur la valeur des données relatives à la végétation et à la teneur en eau du sol de septembre à décembre 2010 et 2022 (figure 2). La collecte des données se fera en consultant les données déposées sur les recensements des zones vertes et cultivées de notre région. L'analyse directe montre dans l'expérience extérieure l'âge, le type et la hauteur des arbres présents dans notre zone cultivée "rural 13 areas". En outre, une caractérisation de la teneur en chlorophylle et autres pigments contenus dans les échantillons de feuilles sera effectuée par analyse chromatographique. Enfin, le tout sera comparé avec les données collectées par le hub Sentel afin d'établir une chronologie du début du changement de couleur et du type d'arbres présents dans notre région. L'indice de surface foliaire d'une forêt (LAI : m2 de surface foliaire sur m2 de sol) est également une analyse effectuée en tant que descripteur de la structure et de la composition des écosystèmes. Le LAI, directement corrélé à l'absorption de CO2 et à la transpiration de la végétation, régit les échanges d'énergie et de matière entre la lithosphère, l'atmosphère et les organismes, affectant les flux de carbone, d'oxygène et d'eau, les élèves montrent un processus de verdissement réduit, le feuillage est retardé de 10-14 jours par rapport à la normale. En montrant un été long, la persistance de la chlorophylle, la pluie et les orages qui font tomber les feuilles et leur pourcentage de carbone avant et après le "feuillage", voir la figure téléchargée dans la troisième section).

Ce travail a révélé plusieurs informations importantes sur l'état des espaces verts de notre petite ville. La possibilité de surveiller naturellement l'état des changements climatiques dans nos régions grâce à l'observation directe et par satellite de l'éco-navigateur. En fait, le moment où les feuilles passent du vert à un mélange de couleurs dépend de deux facteurs : la température et la lumière. Les températures froides indiquent à l'arbre qu'il est temps de s'arrêter pour l'hiver. Il cesse de produire de la chlorophylle, la substance qui rend les feuilles vertes, et, par conséquent, d'autres pigments sous-jacents comme le rouge, le jaune et l'orange ont enfin l'occasion de briller. La nécessité de traiter en synergie le climat et la biodiversité en recherchant et en mettant en œuvre des actions visant à renforcer la résilience des écosystèmes, à restaurer les écosystèmes dégradés et à protéger et promouvoir les solutions basées sur la nature. Mes étudiants ont travaillé sur un projet de constitution d'une "station climatique naturelle" qui, grâce à la surveillance du duvet vert et du vert directement et aux données satellitaires de l'Eo par l'ESA, a aidé la municipalité à analyser l'état du changement climatique et l'état de santé de notre zone verte. Ces initiatives contribuent à aider la conservation des forêts, essentielle pour assurer la survie des plantes, des animaux vertébrés et invertébrés, des champignons et autres micro-organismes, et pour le maintien des services clés des écosystèmes, notamment la production de biomasse, le stockage du carbone6, la régulation du cycle de l'eau et des différentes composantes bio-géochimiques, la protection des sols, ainsi que les services culturels. En outre, la possibilité de prédire le feuillage d'automne peut aider à prévenir l'impact sur la culture et sur l'écosystème (figure 5) (figure 6).

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