Klíma detektívek Projektek 2018-2019

A projekt címe: Madrid város szennyezésének a csapadék és a talajok savasságára gyakorolt hatásának vizsgálata Tres Cantosban

Csapat: Cunami  LPS CD School díj

2018-2019   IES José Luis Sampedro   Madrid   Spanyolország   10 A diák életkora: 14-15

Ebben a vizsgálatban a madridi szennyezettségi szinteket és a szennyeződések által városunkban, az észak-madridi Tres Cantosban okozott káros hatásokat vizsgáltuk. Ennek érdekében először is megvizsgáltuk az elsődleges szennyeződéseket Madrid közösségében. Ez a szennyeződés oxidokból, alapvetően kénből és nitrogénből áll, amelyek reakcióba lépnek a vízgőzzel, salétromsavat és kénsavat képezve, amelyek savas eső formájában jutnak a talajba. Második lépésünk az volt, hogy öt hónapon keresztül mértük a lezúduló eső pH-értékét és a nitrátok jelenlétét. A savas eső csapadékai jelentős károkat okoznak a növényzetben, amellett, hogy növelik a szárazföldi vizek és talajok savasodásának szintjét, ami elsivatagosodáshoz és a növényzet csökkenéséhez vezet. E hatások megismerése érdekében két kísérletet terveztünk: egy zárt ökoszisztémát hoztunk létre, amelyben szennyező anyagok vannak jelen, és a talaj mesterségesen előállított savas esőnek való kitettségét. Végül a Sentinel 2, 3 és 5P földmegfigyelő műholdak EO Browser online eszköze által készített térképek elemzésével megvizsgáltuk, hogy ez a folyamat okoz-e elsivatagosodást Madrid északi részén. Először is építettünk egy olyan rendszert, amellyel bürettával gyűjtöttünk mintákat a csapadékból. Hat hónap alatt gyűjtöttük a csapadékot. E minták pH-ját és nitráttartalmát pH-mérő és nitrátkészlet segítségével elemeztük. Eredményeink azt mutatták, hogy hosszú esőmentes időszak után a csapadék savassága és nitrátkoncentrációja megnőtt. Másodszor, két ellenőrzött talajon (beltéri és kültéri) szimuláltuk a savas esőt, 6 hónapon keresztül rendszeresen öntöztük őket, hogy mérjük a szennyezett csapadék hatását. Kísérletünk azt mutatta, hogy a vegetációt súlyosan érintette a vizsgált talajok pH-értékének folyamatos csökkenése. Építettünk egy zárt ökoszisztémát is, amelyben szennyezett légkört szimuláltunk, és ahol a savas eső hatásait mértük; a környezet hőmérsékletének folyamatos növelésével és a talaj pH-jának és nitrátkoncentrációjának mérésével. Így megfigyeltük a savas eső pusztító hatásait az ökoszisztémákban. Végül a madridi légkörben lévő szennyező anyagok időbeli hatásait vizsgáltuk Madrid növényzetében (az EO Browser műholdak által mért). Megfigyeltük, hogy összefüggés van a szennyeződés növekedése és a növényzet sűrűségének csökkenése között.

Kísérleteinkkel láttuk, hogy a nitrogén- és kén-oxidokkal szennyezett légkörben ezek reakcióba lépnek a vízgőzzel, és savas esőt képeznek, amely károsíthatja a növényzetet. Ennek a savas esőnek a hatását különböző tesztkörnyezetekben is megmértük, és mindegyikben ugyanazokat az eredményeket kaptuk: a talaj savasságának növekedését és a növényzet károsodását. Megfigyeltük, hogy városunkban hosszabb csapadékmentes idő után az eső pH-ja csökken, és a nitrátok koncentrációja magasabb. Savas esőt (5 alatti pH) azonban nem tapasztaltunk. Úgy gondoljuk, hogy ez azért van, mert településünk 20 km-re van Madrid városától, a régió fő szennyezési forrásától. Összefoglalva, úgy gondoljuk, hogy fontos a madridi szennyezés csökkentése, hogy megpróbáljuk fenntartani a savmentes csapadékot a régióban. A globális klímaváltozás okozta átlaghőmérséklet-emelkedés a szennyezés hatásait tovább fogja súlyosbítani, felgyorsítva a régió elsivatagosodását. Az elsivatagosodás elleni küzdelem érdekében egy biológiailag lebomló edényeket és hidrogéleket tartalmazó rendszert javasolunk a károsodott növényzet helyreállítására és a talaj regenerálására.

A savas eső okozta erdőirtás hatásainak csökkentésére Tres Cantosban, a mi városunkban, olyan megoldást javasoltunk, amely egy szilícium-dioxid-hidrogéneken alapuló rendszeren alapul, amely elnyeli a vizet és a tápanyagokat, és a növény igényei szerint bocsátja ki azokat. A rendszer egy lebomló edényből áll, amely földet, a hidrogéleket és a növényt tartalmazza. A növény fölé egy biológiailag lebomló hálót helyezünk, amely csökkenti a savas eső talajra gyakorolt hatását, elkerülve a talaj lebomlását.