Projets des détectives du climat 2022-2023
Titre du projet : Les lichens sont-ils des bio-indicateurs appropriés pour l'analyse de la qualité de l'air ?
L'équipe : CC MERCEDES
Collège Mercedes Santander Espagne 10 Âge de l'élève : 14-15 ans, 16-17 ans
Les lichens sont-ils des bio-indicateurs appropriés pour l'analyse de la qualité de l'air ?
Les indicateurs biologiques sont-ils adaptés à l'analyse de la qualité de l'air ?
Les lichens sont des organismes symbiotiques entre un champignon et une algue ou une cyanobactérie. Ils revêtent une grande importance écologique en tant que bioindicateurs en raison de leur sensibilité aux changements dans la composition de l'air et à la présence de polluants. En effet, ils sont capables d'accumuler dans leurs tissus des polluants atmosphériques tels que les métaux lourds, les oxydes d'azote et le dioxyde de soufre, ce qui leur permet de refléter la concentration de ces polluants dans l'air. En outre, les lichens ont une croissance lente et sont très résistants, ce qui leur permet d'être utilisés comme indicateurs à long terme.
Les particules en suspension dans l'air d'un diamètre inférieur ou égal à 10 micromètres (PM10) comptent parmi les polluants les plus courants dans les villes. Elles peuvent être émises par des sources naturelles telles que la poussière et le sable du sol, ou par des sources anthropiques telles que le trafic, les émissions industrielles et la combustion de combustibles fossiles.
Les PM10 sont mesurées en microgrammes par mètre cube (µg/m3), une unité de mesure utilisée pour exprimer la concentration de particules dans l'air. Des niveaux élevés peuvent avoir des effets néfastes sur la santé humaine, en particulier pour les personnes souffrant de maladies respiratoires et cardiovasculaires, et peuvent contribuer à la pollution de l'air et au changement climatique. La surveillance et le contrôle des niveaux de PM10 sont donc importants pour protéger la santé publique et l'environnement.
Les niveaux de PM10 dans l'air sont généralement classés en quatre catégories en fonction de leur concentration :
- Bon : Moins de 50 µg/m3
- Modéré : Entre 50 et 150 µg/m3
- Nocif pour la santé des groupes sensibles : Entre 150 et 250 µg/m3
- Nocif pour la santé : Plus de 250 µg/m3
Dans la ville de Santander, selon les données du réseau de qualité de l'air, les niveaux étaient bons à modérés en 2022.
Les lichens sont des organismes similaires à un champignon et à une algue ou à une cianobactérie. Ils ont une grande importance écologique en tant que bio-indicateurs en raison de leur sensibilité aux changements de composition de l'air et à la présence de contaminants. Cela est dû au fait qu'ils sont capables d'accumuler des contaminants atmosphériques tels que des métaux lourds, des oxydes d'azote et des dioxydes d'azote dans leurs dents, ce qui leur permet de refléter la concentration de ces contaminants dans l'air. De plus, les liqueurs ont une croissance lente et sont très résistantes, ce qui permet de les utiliser comme indicateurs à long terme.
Parmi les contaminants les plus courants dans les villes figurent les particules en suspension dans l'air d'un diamètre inférieur ou égal à 10 micromètres (PM10). Elles peuvent être émises par des sources naturelles comme la polie et l'arène du sol, ou par des sources anthropogéniques comme le trafic, les émissions industrielles et la combustion de carburants fossiles.
La mesure des PM10 se fait en microgrammes par mètre cube (µg/m3), qui est une unité de mesure utilisée pour exprimer la concentration de particules dans l'air. Les niveaux élevés peuvent avoir des effets néfastes sur la santé humaine, en particulier sur les personnes souffrant de maladies respiratoires et cardiovasculaires, et peuvent contribuer à la contamination de l'air et au changement climatique. C'est pourquoi la vigilance et le contrôle des niveaux de PM10 sont importants pour protéger la santé publique et l'environnement.
Les niveaux de PM10 dans l'air sont généralement classés en quatre catégories en fonction de leur concentration :
- Bon : Moins de 50 µg/m3
- Modéré : Entre 50 et 150 µg/m3
- Dangereux pour la santé des groupes sensibles : Entre 150 et 250 µg/m3
- Dangereux pour la santé en général : Plus de 250 µg/m3
Dans la ville de Santander, selon les données de la Red de Calidad del Aire, il y avait en 2022 des niveaux entre bons et modérés.
Nous avons analysé plusieurs rues indépendamment (au moins 3 rues par élève ou groupe) et sans aucune indication ou sélection préalable de la zone, afin de disposer de données aléatoires. Dans un premier temps, nous avons effectué l'analyse dans la rue où se trouve l'école afin d'unifier les critères, étant donné qu'il s'agit d'une donnée très subjective, quatre niveaux de densité ont été utilisés comme référence (0 = Pas de lichens ; 1 = Peu de présence ; 2 = Densité moyenne ; 3 = Densité élevée).
Un minimum de 10 arbres et un maximum de 30 arbres ont été analysés pour chaque zone, après avoir visité une variété de zones telles que les parcs et jardins, les rues piétonnes, les rues à forte densité de circulation, les rues commerçantes, etc. En outre, le nombre de véhicules motorisés en 5 minutes a été enregistré comme référence. Dans ce décompte, les véhicules électriques ont été exclus car ils ne génèrent pas de particules polluantes. Au total, 25 lieux différents ont été analysés, avec un total de 382 arbres. Les données ont été enregistrées dans un tableau EXCEL et les valeurs moyennes de lichen ont été calculées et comparées à la densité du trafic en 5 minutes d'observation.
Lors de l'analyse graphique de nos résultats, nous n'avons pas observé de corrélation directe entre la densité des lichens et la densité du trafic. Il y a quelques circonstances frappantes, comme le fait que le nombre le plus élevé de voitures en 5 minutes (76) coïncide avec l'absence totale de lichens, ce qui était prévisible. Cependant, on pouvait également s'attendre à ce que les valeurs de densité de lichens dans les deux rues piétonnes soient significativement plus élevées que dans le reste, mais dans les deux cas, bien qu'il s'agisse de niveaux élevés, il n'y a pas beaucoup de différence avec d'autres zones où il y a du trafic. Il y a même des zones très fréquentées où la densité de lichens est plus élevée que dans l'une des rues piétonnes.
Nous avons analysé diverses rues de manière indépendante (au moins 3 rues par élève ou groupe) et sans aucun type d'indication ou de sélection préalable de la zone, dans le but de ne pas disposer de données aléatoires. Au départ, nous avons réalisé l'analyse dans la rue où se trouve le collège, dans le but d'unifier les critères ; étant donné qu'il s'agit d'une donnée très subjective, nous avons utilisé comme référence quatre niveaux de densité (0 = sans aucune trace ; 1 = faible présence ; 2 = densité moyenne ; 3 = densité élevée).
Nous avons analysé un minimum de 10 arbustes et un maximum de 30 par zone, en visitant diverses zones telles que des parcs et des jardins, des rues piétonnes, des rues à forte densité de trafic, des zones commerciales... Nous avons également enregistré le nombre de véhicules motorisés en 5 minutes, en guise de référence. Dans ce contexte, nous avons exclu les véhicules électriques, car ils ne génèrent pas de particules contaminantes. Au total, 25 localités différentes ont été analysées, avec un total de 382 arbustes. Les données ont été enregistrées dans un tableau d'EXCEL et les valeurs moyennes de liqueurs ont été calculées et comparées à la densité de trafic en 5 minutes d'observation.
Al analizar gráficamente nuestros resultados no observamos una correlación directa entre la densidad de líquenes y la densidad del tráfico. Si que aprecian algunas circunstancias llamativas como que el mayor número de coches en 5 minutos (76), coincide con ausencia total de líquenes, cosa que era esperable. Sin embargo también era esperable que los valores de densidad de líquenes en las dos calles peatonales fueran significativamente mayores que en el resto pero en ambos, aunque son niveles altos, no hay mucha diferencia con otras zonas en las que si hay tráfico. Il existe même des zones très polluées où la densité de polluants est plus élevée que dans les zones rurales.
Nos résultats nous amènent à penser qu'il y a une erreur dans l'approche du travail qui devrait être prise en compte pour les futurs projets dans ce domaine.
- Le climat ou l'emplacement des rues peut favoriser la circulation de l'air et donc l'assainissement de l'air.
- Analyse sur place des particules PM10 ou données pour chaque rue/zone de la ville dans les dossiers étudiés.
- Nous avons observé des arbres d'âges différents dans une même rue, et dans certains cas de jeunes arbres avec des lichens alors que ceux qui sont dans la zone depuis plus longtemps ont moins de lichens ou l'inverse, donc le degré initial de lichens est aussi un facteur à prendre en compte.
- La prise en compte des densités de lichens présente un degré élevé de subjectivité. Il devrait être possible de le faire d'une manière plus subjective pour rendre l'analyse plus fiable, par l'analyse d'images informatiques.
- Le type de lichen peut également avoir des taux de croissance différents et donc jouer un rôle important dans le résultat, tout comme le type d'arbre.
- L'analyse du trafic routier que nous avons effectuée peut ne pas être significative du trafic réel dans la région, bien que nous ayons essayé de compenser cela en effectuant des comptages dans différentes rues à différents moments. Il serait préférable de disposer de données réelles sur le trafic, d'enregistrements par caméra 24 heures sur 24 ou de répétitions dans les mêmes rues à des heures différentes sur une période plus longue.
En conclusion, on peut s'attendre à ce qu'il y ait une plus grande densité de lichens dans les zones où il y a moins de trafic et c'est ce que nous avons observé, nous n'avons pas trouvé de résultats significatifs, mais nous pensons que cela est dû à des erreurs dans la conception de l'expérience.
Cependant, nous pensons que ce système peut être utile si des villes présentant des caractéristiques similaires sont comparées de la même manière.
Nos résultats nous amènent à penser qu'il y a une erreur dans la planification du travail dont il faut tenir compte pour les prochains projets dans ce domaine.
- La climatologie ou l'emplacement des rues peut entraîner de plus grandes circulations d'air et, par conséquent, une plus grande limpidité de l'air.
- Analyse in situ des données MP10 ou des données de chaque rue ou zone de la ville dans les registres étudiés.
- Hemos observado árboles de diferentes edades in la misma calle, y en algunos casos árboles jóvenes con líquenes mientras que los que llevan mas tiempo en la zona presentan menos líquenes o al revés, por lo que el grado inicial de los mismos también es un dato que habría que considerar.
- La prise en compte des densités de lignes est très subtile. Il serait possible de procéder de manière plus subtile pour que la fiabilité de l'analyse soit plus grande, notamment par le biais d'une analyse d'image par ordinateur.
- Le type de liquide peut également avoir des vitesses de croissance différentes et, par conséquent, avoir une incidence importante sur le résultat, tout comme le type d'arbre.
- L'analyse du trafic routier que nous avons réalisée peut ne pas être significative du trafic réel de la zone, bien que nous ayons tenté de la compenser en utilisant les données dans différentes rues et à différentes heures. Il serait préférable d'utiliser les données réelles du trafic à l'aide de caméras de saisie 24 heures sur 24 ou de répétitions dans les mêmes rues à des heures différentes pendant une période de temps plus longue.
En conclusion, bien qu'il soit possible d'espérer une plus grande densité d'animaux dans les zones moins fréquentées et que nous ayons observé cette sensation, nous n'avons pas obtenu de résultats significatifs, mais nous pensons que c'est dû à des erreurs dans la conception de l'expérience.
Cependant, nous pensons que ce système peut être utile si l'on compare de la même manière des villes aux caractéristiques similaires.
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Ce projet a été traduit automatiquement en anglais.
Les projets sont créés par les équipes qui assument l'entière responsabilité des données partagées.
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