Projets Climate Detectives 2023-2024


Titre du projet : Les effets de la température de l'eau sur un étang d'eau douce

Collège Hagelstein   Sint-Katelijne-Waver   Belgique

Question de recherche

Comment la température de l'eau affecte-t-elle la qualité de l'eau de l'étang de notre école ?

Résumé du projet

L'humanité émet depuis longtemps des gaz qui affectent notre climat, et nous voyons et ressentons enfin les conséquences de ces émissions. L'augmentation des températures entraîne des changements dans notre monde, notamment en ce qui concerne la croissance des plantes, les conditions météorologiques extrêmes et bien d'autres choses encore. Notre objectif est de clarifier l'impact de ces changements de température sur les étangs et autres plans d'eau douce. Une bonne qualité de l'eau est essentielle à la santé de la nature et, par extension, de l'humanité. Nous avons choisi ce projet parce que nous avons un étang à l'école et que nous voulions savoir si le changement climatique aurait un effet sur la faune et la flore de l'étang.

Nous avons étudié les effets de la température de l'eau sur la qualité de l'eau de l'étang de notre école. Nous avons étudié les concentrations de phosphates, de nitrates, d'ammonium, d'oxygène, le pH, la dureté totale et la température. Notre projet vise à visualiser l'impact de la température de l'eau sur les concentrations susmentionnées. Pour cette expérience, nous avons choisi trois endroits dans l'étang pour mesurer la température et calculer la moyenne de ces trois températures. Nous prélevons ensuite une cuillère d'eau dans un bécher et utilisons le kit de test Macherey-Nagel Visocolor ECO pour mesurer les concentrations de ces substances. Le pH est mesuré deux fois, une fois à l'aide d'une bandelette et une fois à l'aide d'un appareil de mesure numérique, puis nous calculons la moyenne de ces deux valeurs. Ces mesures ont été effectuées toutes les deux semaines, à l'exception des vacances et des semaines où nous n'avons pas eu le temps de travailler sur ce projet. Ces concentrations sont rassemblées dans un fichier Excel et placées dans un graphique linéaire, ce qui rend les changements visibles et comparables à la température.

Principaux résultats et conclusions

Comment la température de l'eau affecte-t-elle la qualité de l'eau de l'étang de notre école ?

Nous avons comparé les résultats des différents paramètres avec la température. Notre premier paramètre est la concentration de phosphate dans l'eau. Nous avons observé que la concentration baisse simultanément lorsque la température augmente (fig.1). La concentration la plus élevée était de 0,5 mg/l et la plus faible de 0 mg/l. Une concentration optimale de phosphate se situe entre 0,1 et 0,3 mg/l. La deuxième concentration est celle de l'ammonium. En regardant nos graphiques, nous pouvons voir que la température n'affecte pas la concentration d'ammonium (fig.2). La troisième concentration est le nitrate. Le lien entre la température et le nitrate n'est pas clair, mais la concentration était plus élevée lorsqu'il faisait plus froid et plus faible lorsqu'il faisait plus chaud (fig.3). La valeur de la dureté totale de l'eau augmente avec la température mais la valeur a chuté de manière significative entre 7-8°C et plus (fig.4). L'acidité de l'eau augmente avec la température jusqu'à ce qu'elle atteigne un pH de 8 et s'équilibre ensuite entre 7 et 8 (fig. 5).

La température n'a aucun impact sur la teneur en oxygène de l'eau de l'étang. La teneur en oxygène reste également stable et identique. Cette valeur est un peu élevée mais reste optimale pour l'étang (fig. 6).

D'autres études montrent que nos résultats sont en partie les mêmes que les leurs, mais qu'il y a quelques différences. Les taux de nitrates, par exemple, n'ont pas suivi l'augmentation attendue, mais cela peut être dû à un changement de kit de test en raison d'une pénurie de ce test. (fig. 3) La concentration en oxygène était trop élevée pour être mesurée avec précision, selon nos tests. (fig. 6) Cela a eu pour effet que notre test s'est constamment arrêté au niveau maximum qu'il peut atteindre. L'effet sur l'acidité était également inattendu ; selon d'autres études, elle aurait dû baisser, ce qui n'a pas été le cas (fig. 5).

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

La partie la plus importante de la résolution de ce problème est la réduction des émissions, qui est un problème mondial. Il ne s'agit pas d'un problème qu'une seule personne peut résoudre, mais qui nécessite un effort mondial de la part de milliards de personnes. Ce sont les pays très industrialisés, comme les États-Unis, la Chine ou l'Inde, qui ont le plus d'impact. Ces pays produisent la moitié des émissions mondiales.

L'ajout de plantes ou d'animaux peut souvent avoir un impact positif sur l'étang. Il faut également éviter d'utiliser des insecticides à proximité de l'étang. Une autre étape importante dans le maintien d'un étang en bonne santé consiste à effectuer des contrôles réguliers, ce qui permet de résoudre les problèmes avant qu'ils ne s'aggravent et ne causent des dommages en ajoutant des suppléments. D'autres mesures consistent à réduire les déchets plastiques qui sont jetés dans l'étang.

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