Projets des détectives du climat 2022-2023


Thème du projet : Incendies de forêt

Titre du projet : "Combattre les flammes

L'équipe : Les enfants en feu

2 Dimotiko Scholio Pyrgou   Pirgos   Grèce   15 Âge de l'élève : 10-11 ans

Question de recherche

La fréquence et l'intensité des incendies dans notre pays augmentent chaque année. Y a-t-il une corrélation avec l'augmentation de la température et de la sécheresse de l'atmosphère attribuée au changement climatique ?
Η συχνότητα και η ένταση των πυρκαγιών στον τόπο μας αυξάνεται κάθε χρόνο. Υπάρχει συσχέτιση με την αύξηση της θερμοκρασίας και ξηρασίας της ατμόσφαιρας που αποδίδονται σε κλιματική αλλαγή ;

Résumé du projet

Notre préfecture est une région riche en forêts qui, malheureusement, ont été gravement endommagées par des incendies successifs. Le déclenchement de ces incendies a été attribué tantôt à une intervention humaine, tantôt à des causes naturelles. Cependant, leur développement est fortement influencé par les températures atmosphériques élevées et le manque de précipitations, en particulier d'avril à mi-septembre, ainsi que par la fréquence et la vitesse des vents. Ces trois facteurs sont des facteurs climatiques susceptibles de changer au-delà de leur variabilité normale, c'est pourquoi nous avons décidé d'étudier les deux premiers.
Notre programme a été organisé en collaboration avec le premier lycée de Pyrgos. Les élèves du lycée ont été placés par les enseignants à la tête de groupes d'élèves de l'école primaire. Tous ensemble, ils ont collaboré, travaillé, cherché, examiné, familiarisé et utilisé les possibilités offertes par les nouvelles technologies, et sont parvenus à des conclusions.
Pour les mesures au sol, nous avons utilisé les données horaires et mensuelles de température atmosphérique et de précipitations des stations météorologiques de l'Observatoire national d'Athènes (E.A.A.) à Pyrgos et du Service météorologique national (N.M.S.) à Andravida, des zones proches des zones forestières étudiées. Nous avons analysé statistiquement ces données pour trouver la tendance du changement dans les variables physiques spécifiques.
Pour les images satellite, nous avons utilisé celles fournies par EO Browser de l'ESA et Google Earth.
Pour les autres données, nous avons utilisé les photographies aériennes de https://maps.gov.gr/gis/map/. Le département des forêts de Pyrgos nous a également fourni des données sur le nombre et l'étendue des incendies qui se sont déclarés dans sa zone de responsabilité.
Grâce aux images et aux photographies, nous avons mesuré les changements dans la couverture forestière du bassin de l'ancienne Olympie afin d'évaluer l'ampleur des conséquences des incendies sur cette terre sacrée.
Enfin, nous avons utilisé la plateforme Arduino pour construire un système de mesure de l'humidité, de la température et du CO2 dans l'atmosphère, qui pourrait être utilisé pour l'alerte précoce des incendies de forêt.

Ο νομός μας είναι μία περιοχή με πλούσια δάση που, δυστυχώς, αλλεπάληλες πυρκαγιές τα έχουν λαβώσει βαριά. Το ξέσπασμα αυτών των πυρκαγιών έχει αποδοθεί άλλοτε σε ανθρωπογενή παρέμβαση και άλλοτε σε φυσικά αίτια. Η εξέλιξή τους, όμως, επηρεζεται έντονα από την υψηλή θερμοκρασία της ατμόσφαιρας και την έλλειψη βροχοπτώσεων κυρίως από τον Απρίλιο έως και τα μέσα Σεπτεμβρίου, καθώς και από τη συχνότητα και την ταχύτητα των ανέμων. Και οι τρεις παράγοντες αποτελούν κλιματικούς παράγοντες που πιθανόν να υπόκεινται σε αλλαγή πέραν της φυσιολογικής μεταβλητότητάς τους, οπότε εμείς αποφασίσαμε να μελετήσουμε τους δύο πρώτους από αυτούς.
Το πρόγραμμά μας πραγματοποιήθηκε σε συνεργασία με το 1ο ΓΕΛ Πύργου. Μαθητές του Λυκείου τέθηκαν από τους εκπαιδευτικούς, επικεφαλής ομάδων μαθητών του Δημοτικού. Όλοι μαζί συνεργάστηκαν, δούλεψαν, αναζήτησαν, εξέτασαν, εξοικειώθηκαν και χρησιμοποίησαν τις δυνατότητες που προσφέρουν οι Νέες Τεχνολογίες, κατέληξαν σε συμπεράσματα.
Ως μετρήσεις εδάφους χρησιμοποιήσαμε ωριαία και μηνιαία δεδομένα ατμοσφαιρικής θερμοκρασίας και ύψους βροχοπτώσεων, από τους μετεωρολογικούς σταθμούς του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών (Ε.Α.Α.) στον Πύργο και της Εθνικής Μετεωρολογικής Υπηρεσίας (Ε.Μ.Υ.) στην Ανδραβίδα, περιοχές που βρίσκονται κοντά στις υπό μελέτη δασικές μας περιοχές. Αναλύσαμε στατιστικά αυτά τα δεδομένα για να βρούμε την τάση της μεταβολής των συγκεκριμένων φυσικών μεγεθών.
Ως δορυφορικές εικόνες χρησιμοποιήσαμε τις προσφερόμενες από τον EO Browser της ESA και το Google Earth.
Ως άλλα δεδομένα χρησιμοποιήσαμε εροφωτογραφίες από το https://maps.gov.gr/gis/map/. Επίσης, το Δασαρχείο Πύργου μας έδωσε δεδομένα πλήθους και έκτασης πυρκαγιών που εκδηλώθηκαν στην περιοχή ευθύνης του.
Με τις εικόνες και τις φωτογραφίες μετρήσαμε τις μεταβολές της δασικής κάλυψης της λεκάνης της Αρχαίας Ολυμπίας για να εκτιμήσουμε το μέγεθος των συνεπειών των πυρκαγιών σε τούτη την ιερή γη.
Τέλος, χρησιμοποιήσαμε την πλατφόρμα Arduino για να κατασκευάσουμε σύστημα μετρήσεων υγρασίας, θερμοκρασίας και ποσοστού CO2 στην ατμόσφαιρα, που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στην έγκαιρη ειδοποίηση έναρξης δασικής πυρκαγιάς.

Principaux résultats et conclusions

Les données ci-dessus sont représentées graphiquement. L'étude statistique est basée sur le test de l'intervalle de confiance 95%.
Le graphique de la température moyenne mensuelle dans le temps montre que notre région se caractérise par un long intervalle de mois chauds. En fait, la température moyenne annuelle montre une tendance statistiquement croissante. Nous avons également confirmé que les mois d'été et le mois de septembre, qui sont les mois où se produisent les incendies les plus destructeurs, deviennent plus chauds. Le nombre de jours chauds (jours avec θ>250 C) semble également augmenter, bien que nous ayons constaté que cette augmentation n'est pas statistiquement significative. Il semble donc que la durée de la saison sèche augmente probablement et que les températures soient de plus en plus élevées.
Les graphiques des précipitations montrent que notre région a des taux de précipitations élevés, mais que les mois d'été sont caractérisés par une sécheresse prolongée. En fait, bien que cela ne soit pas statistiquement documenté, il y a une diminution du nombre de jours de pluie et une augmentation des précipitations par an. Par conséquent, les précipitations semblent devenir plus violentes, car nous recevons plus de pluie en moins de jours.
En ce qui concerne les incendies, nous observons un plus grand nombre d'incendies durant les mois d'été, comme prévu, en raison de la chaleur et de la sécheresse et de l'accumulation accrue de matériaux combustibles, mais aussi en avril et en octobre, car c'est à ce moment-là que sont effectués les travaux agricoles qui provoquent un incendie. Cependant, les surfaces brûlées pendant les mois d'été sont tragiquement plus importantes que pendant les autres mois. La moyenne annuelle des surfaces brûlées indique que de longues périodes de sécheresse ont précédé les années de catastrophes bibliques dans notre comté. La couverture forestière de l'ancienne Olympie révèle le comportement général de nos forêts : la récupération rapide de la forêt méditerranéenne après les catastrophes (Seconde Guerre mondiale, incendies).
En conclusion, l'augmentation de la température et de la sécheresse pendant les mois d'été, qui peut être due au changement climatique, favorise l'apparition et la propagation des incendies.

Τα παραπάνω δεδομένα τα αναπαραστήσαμε γραφικά. Η στατιστική μελέτη βασίστηκε στον έλεγχο του 95% διαστημάτων εμπιστοσύνης.
Το γράφημα της διαχρονικής μέσης μηνιαίας θερμοκρασίας δείχνει ότι η περιοχή μας χαρακτηρίζεται από μεγάλο διάστημα θερμών μηνών. Μάλιστα, η ετήσια μέση θερμοκρασία παρουσιάζει στατιστικά αυξητική τάση. Επίσης, επιβεβαιώσαμε στατιστικά ότι οι καλοκαιρινοί μήνες και ο Σεπτέμβριος, οι μήνες δηλαδή που εκδηλώνονται οι καταστροφικότερες πυρκαγιές, γίνονται θερμότεροι. Το πλήθος των ζεστών ημερών (ημέρες με θ>250 C) δείχνει κι αυτό να αυξάνεται, αν και βρήκαμε ότι αυτή η αύξηση δεν είναι στατιστικά σημαντική. Φαίνεται λοιπόν ότι μάλλον αυξάνεται η διάρκεια της ξηρής περιόδου, αλλά και ότι οι θερμοκρασίες που επικρατούν τότε είναι όλο και υψηλότερες.
Τα διαγράμματα βροχοπτώσεων δείχνουν ότι η περιοχή μας έχει υψηλά ποσοστά βροχοπτώσεων αλλά ταυτόχρονα οι καλοκαιρινοί μήνες χαρακτηρίζονται από παρατεταμένη ανομβρία. Μάλιστα, αν και στατιστικά δεν τεκμηριώνεται, παρατηρείται ελάττωση των ημερών βροχής και αύξηση της βροχόπτωσης ανά έτος. Συνεπώς, οι βροχοπτώσεις φαίνεται να γίνονται όλο και πιο βίαιες καθώς έχουμε μεγαλύτερη ποσότητα ύψους βροχής σε λιγότερες ημέρες.
Στις πυρκαγιές, παρατηρούμε μεγαλύτερο πλήθος τους στους θερινούς μήνες, όπως αναμενόταν λόγω του ότι αυτοί είναι θερμοί και ξηροί και συντελείται αυξημένη καύσιμης εύφλεκτης ύλης, αλλά και τον Απρίλιο και Οκτώβριο γιατί τότε γίνονται αγροτικές εργασίες που προκαλούν εκδήλωση πυρκαγιάς. Παρόλα αυτά, οι εκτάσεις που καίγονται στους θερινούς μήνες είναι τραγικά μεγαλύτερες αυτές των άλλων μηνών. Η μέση ετήσια καμένη έκταση μας δείχνει ότι μεγάλες περίοδοι ξηρασίας είχαν προηγηθεί των ετών βιβλικών καταστροφών στο νομό μας. Η δασική κάλυψη της Αρχαίας Ολυμπίας φανερώνει τη γενικότερη συμπεριφορά των δασών μας : τη γρήγορη ανάκαμψη του μεσογειακού δάσους μετά από καταστροφές (Β΄ Παγκόσμιος πόλεμος, πυρκαγιές).
Συμπερασματικά, η αύξηση της θερμοκρασίας και η αύξηση της ανομβρίας των θερινών μηνών που μπορεί να οφείλονται σε κλιματική αλλαγή, διευκολύνουν την εκδήλωση και εξάπλωση των πυρκαγιών.

Que faire ensuite ? Actions pour faire la différence et contribuer à réduire le problème

Afin de contribuer à réduire le problème, nous avons créé un dispositif qui pourrait être utilisé pour la détection précoce des incendies et des changements dans les paramètres sensibles tels que la température ou la composition de l'atmosphère dans les zones à haut risque. L'appareil pourrait être connecté à un point de contrôle central afin de centraliser le contrôle et la comparaison des données.
Plus précisément, nous avons utilisé la plateforme Arduino pour construire un système de mesure de l'humidité, de la température et du CO2 dans l'atmosphère. Ce système nous a permis de mesurer les paramètres ci-dessus en temps réel. Ces mesures ont été transmises sans fil via une connexion GSM à une station centrale virtuelle. Dans le cas où un ou plusieurs de ces paramètres dépassaient une certaine valeur, il était possible d'activer une alarme virtuelle.
Cette disposition pourrait être utilisée dans un certain nombre de cas, par exemple dans le cadre de la prévention des incendies. Une série d'appareils alimentés par des piles pourraient être installés à des endroits clés d'une zone forestière. Une agence compétente recevrait en permanence les données de tous les capteurs, ce qui lui permettrait d'avoir une image complète des conditions qui prévalent en temps réel. Si un ou plusieurs capteurs déclenchent une alarme sur des paramètres tels que la température ou l'humidité, l'agence responsable peut placer la zone sous une surveillance accrue et mobiliser éventuellement des forces de lutte contre l'incendie. Le fait que l'emplacement des capteurs soit connu de l'agence signifie qu'elle pourrait immédiatement contrôler la zone en question, soit en utilisant des forces terrestres, soit même en utilisant un drone équipé de manière appropriée qui pourrait rapidement se rendre dans la zone et vérifier avec ses propres capteurs. De même, dans le cas où un ou plusieurs capteurs de CO2 donneraient des valeurs élevées, ce qui pourrait signifier un début d'incendie, celui-ci pourrait désormais être stoppé beaucoup plus rapidement.

Προκειμένου να βοηθήσουμε στη μείωση του προβλήματος δημιουργήσαμε μια διάταξη η οποία θα μπορούσε να αξιοποιηθεί για τον έγκαιρο. εντοπισμό πυρκαγιών αλλαγών σε ευαίσθητες παραμέτρους όπως η θερμοκρασία ή η σύνθεση της ατμόσφαιρας σε περιοχές υψηλού κινδύνου. Η διάταξη θα μπορούσε να συνδεθεί με ένα κεντρικό σημείο ελέγχου προκειμένου να υπάρχει κεντρικός έλεγχος και σύγκριση των δεδομένων.
Συγκεκριμένα, χρησιμοποιήσαμε την πλατφόρμα Arduino προκειμένου να κατασκευάσουμε ένα σύστημα μετρήσεων υγρασίας, θερμοκρασίας και ποσοστού CO2 στην ατμόσφαιρα. Το συγκεκριμένο σύστημα μας έδωσε τη δυνατότητα να μετράμε πραγματικό χρόνο τις παραπάνω παραμέτρους. Οι μετρήσεις αυτές μεταδίδονταν ασύρματα μέσω GSM σύνδεσης σε έναν εικονικό κεντρικό σταθμό. Στην περίπτωση που κάποια ή κάποιες από τις παραπάνω παραμέτρους ξεπερνούσαν μια συγκεκριμένη τιμή, υπήρχε η δυνατότητα να ενεργοποιηθεί ένας εικονικός συναγερμός.
Η διάταξη θα μπορούσε να αξιοποιηθεί σε σειρά περιπτώσεων όπως για παράδειγμα στην πρόληψη πυρκαγιών. Μια σειρά διατάξεων, τροφοδοτούμενων από μπαταρίες, θα μπορούσαν να τοπθετηθούν σε κομβικά σημεία μιας δασικής περιοχής. Μία αρμόδια υπηρεσία θα δεχόταν συνεχώς δεδομένα από όλους τους αισθητήρες, έχοντας έτσι μια πλήρη εικόνα των συνθηκών που επικρατούν σε πραγματικό χρόνο. Στην περίπτωση που ένας ή περισσότεροι αισθητήρες σήμαιναν συναγερμό σε παραμέτρους όπως η θερμοκρασία ή η υγρασία, η αρμόδια υπηρεσία θα μπορούσε να θέσει την περιοχή σε κατάσταση αυξημένης επιτήρησης με πιθανή κινητοποίηση δυνάμεων πυρόσβεσης. Το γεγονός ότι το στίγμα των αισθητήρων θα ήταν γνωστό στην υπηρεσία σημαίνει ότι θα μπορούσε άμεσα να ελέγχει τη συγκεριμένη περιοχή είτε με χρήση χερσαίν. δυνάμεων είτε ακόμα και με τη χρήση ενός αντίστοιχα εξοπλισμένου drone που θα μπορούσε τάχιστα να μεταβεί στην περιοχή και να ελέγξει με τους δικούς του αισθητήρες. Αντίστοιχα, στην περίπτωση που ένας ή περισσότεροι αισθητήρες CO2 έδιναν αυξημένες τιμές, κάτι που θα μπορούσε να σημαίνει την έναρξη μια πυρκαγιάς, αυτή θα μπορούσε πλέον να αναχαιτιστεί πολύ πιο γρήγορα.

Affiche du projet :

Télécharger l'affiche du projet au format PDF

Présentation du projet

Ce projet a été traduit automatiquement en anglais.
Les projets sont créés par les équipes qui assument l'entière responsabilité des données partagées.
← Tous les projets