Titre du projet : L'étude et l'analyse de la qualité de l'air en période anormalement sèche

L'équipe : Colegio Antares Détectives climatiques I

Collège Antares   Reinosa   Espagne   16 Âge de l'élève : 14-15 ans

Les précipitations influencent-elles les polluants atmosphériques dans la région ?

La région de Cantabrie (nord de l'Espagne) où se trouve l'école connaît régulièrement des précipitations abondantes. En hiver, ces précipitations se présentent souvent sous forme de neige solide. L'année dernière, notre région a connu une situation anormale durant l'automne et l'hiver. Au cours de ces mois, les précipitations ont été très faibles par rapport aux années précédentes. Ce problème a sensibilisé notre équipe à l'influence possible des précipitations sur la qualité de l'air et la détérioration du climat. L'équipe a été initiée à la méthode scientifique, d'abord avec la formulation d'hypothèses, puis avec la collecte de données provenant de différentes sources et leur analyse.

En particulier : Nous analysons la météorologie de l'environnement proche en utilisant les données de température et de précipitations collectées par l'Agence météorologique nationale (AEMET).

Nous analysons la qualité de l'air en utilisant les données fournies par le réseau de contrôle et de surveillance de la qualité de l'air en Cantabrie, en particulier NO2, NO₂, PM10 et O₃Nous nous appuyons sur les données fournies par l'outil satellitaire Sentinel Hub EO Browser concernant les polluants atmosphériques et la concentration des nuages. Sur la base des données, de leur traitement et de leur analyse, nous serons en mesure d'établir s'il existe un degré de relation et l'influence possible sur la qualité de l'air dans les périodes où il n'y a pratiquement pas de précipitations. Pour des raisons de temps, l'étude a été limitée aux mois de janvier 2022 et 2023. Par conséquent, aucune conclusion ne peut être tirée, car une plus grande quantité de données avec une échelle de temps plus longue et plus robuste est nécessaire pour pouvoir tirer des conclusions et établir des relations entre les variables. Cependant, il peut s'agir d'un point de départ pour un projet à plus long terme, qui complète la collecte de données de terrain sur la pollution environnementale et météorologique dans la cour du centre lui-même. De cette manière, nous pouvons promouvoir la sensibilisation à l'environnement et les vocations scientifiques au sein de la communauté scolaire.

Nous avons constaté que les températures maximales moyennes des mois analysés sont plus élevées que la moyenne de l'ensemble de la collecte de données. De même, les températures minimales moyennes sont plus basses. De même, les informations recueillies montrent des précipitations et des jours de pluie exceptionnellement bas. En analysant les données, qui montrent des températures plus extrêmes que d'habitude, ainsi que des précipitations beaucoup plus faibles, les étudiants ont émis l'hypothèse que les deux variables pouvaient être liées. La période analysée présenterait une plus faible concentration de nuages et de rayonnement solaire, ce qui expliquerait des maxima plus élevés que la moyenne (entre 1 et 2 °C en moyenne). De même, elle expliquerait les minima moyens plus bas, par la plus grande proportion de temps stable et l'absence de nuages qui réduisent l'effet de serre la nuit. L'analyse des données relatives à la pollution atmosphérique est un peu plus complexe.
Enfin, nous avons observé une certaine corrélation entre certains polluants et les jours de pluie. En particulier, le niveau de polluants tels que NO2, NO₂, PM10 a tendance à augmenter les jours sans précipitations, tandis que les jours avec précipitations, ils diminuent fortement, bien qu'avec un certain retard dans certains cas. Par contre, l'ozone O₃ présente une corrélation moindre par rapport aux autres polluants et aux précipitations. Ces données locales au pied du champ sont confirmées par les informations obtenues par les satellites Sentinel de l'ESA, qui collectent également des informations sur un spectre plus large du terrain. On constate ainsi que les périodes les plus longues sans précipitations présentent des niveaux plus élevés de polluants atmosphériques dans toutes les zones limitrophes. En revanche, dans les périodes plus humides, ils sont réduits.
En résumé, une corrélation est établie entre divers polluants atmosphériques et l'absence de précipitations, ainsi qu'entre les températures les plus extrêmes de la période et les précipitations. Les conclusions obtenues doivent être confirmées par une analyse à plus long terme et en tenant compte de nouvelles variables pouvant affecter celles étudiées dans le cadre d'une étude plus approfondie.

Enfin, une fois le projet réalisé, les élèves participants communiqueront les résultats à la communauté éducative afin de la sensibiliser au problème. En effet, nous avons tous besoin d'un maximum d'informations.

Pour les élèves, participer au projet signifie favoriser leurs compétences en matière de communication, leur créativité, leur coopération et leur esprit scientifique.

Quoi qu'il en soit, nous avons l'intention de poursuivre le projet de manière à ce qu'il soit plus ambitieux et qu'il dispose d'un plus grand nombre de données permettant d'établir des conclusions durables.

Nous avons l'intention de construire une station de mesure des conditions météorologiques et des polluants dans notre école afin d'impliquer non seulement davantage d'élèves, mais aussi de l'utiliser dans différentes matières (géologie, physique, géographie, biologie, technologie). Nous serons en mesure de collecter des données météorologiques ainsi que des données sur certains des principaux polluants. Nous pourrons ainsi les comparer avec les mesures d'autres stations et avec les données fournies par les satellites.

Nous encouragerons les compétences numériques et technologiques en introduisant des capteurs et l'automatisation pour leur collecte.

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