Progetti dei Detective del Clima 2018-2019

Titolo del progetto: Studio degli effetti dell'inquinamento della città di Madrid sull'acidità delle precipitazioni e dei suoli a Tres Cantos

Squadra: Tsunami  Premio scuola CD LPS

2018-2019   IES José Luis Sampedro   Madrid   Spagna   10 Età dello studente: 14-15

In questa indagine abbiamo studiato i livelli di contaminazione a Madrid e gli effetti nocivi che questi contaminanti causano nella nostra città, Tres Cantos, nel nord di Madrid. Per fare ciò, abbiamo innanzitutto studiato i contaminanti primari nella Comunità di Madrid. Questa contaminazione è costituita da ossidi, fondamentalmente di zolfo e azoto, che reagiscono con il vapore acqueo, formando acidi nitrici e solforici, che raggiungono il suolo sotto forma di piogge acide. Il nostro secondo passo è stato quello di misurare il pH e la presenza di nitrati della pioggia versata per cinque mesi. Le precipitazioni di pioggia acida causano danni importanti alla vegetazione, oltre ad aumentare il livello di acidificazione delle acque terrestri e dei suoli, che porta alla desertificazione e alla diminuzione della vegetazione. Per vedere questi effetti, abbiamo progettato due esperimenti: la creazione di un ecosistema chiuso con la presenza di contaminanti e l'esposizione del suolo a piogge acide prodotte artificialmente. Infine, abbiamo analizzato se questo processo sta causando la desertificazione nella parte nord di Madrid attraverso l'analisi delle mappe fornite dallo strumento online EO Browser dai satelliti di osservazione terrestre Sentinel 2, 3 e 5P. In primo luogo, abbiamo costruito un sistema per raccogliere campioni di precipitazioni con una buretta. Per sei mesi abbiamo raccolto le precipitazioni. Abbiamo analizzato il pH e i livelli di nitrato di questi campioni, utilizzando un pH-metro e un kit per nitrati. I risultati hanno mostrato che dopo un lungo periodo senza pioggia, l'acidità e le concentrazioni di nitrati aumentavano nelle precipitazioni. In secondo luogo, abbiamo simulato le piogge acide in due terreni controllati (all'interno e all'esterno), annaffiandoli regolarmente per 6 mesi per misurare gli effetti delle precipitazioni contaminate. Il nostro esperimento ha dimostrato che la vegetazione è stata gravemente colpita dalla costante diminuzione del pH dei terreni di prova. Abbiamo anche costruito un ecosistema chiuso in cui abbiamo simulato un'atmosfera inquinata e in cui abbiamo misurato gli effetti delle piogge acide, aumentando costantemente la temperatura dell'ambiente e misurando il pH e la concentrazione di nitrati nel suolo. In questo modo abbiamo osservato gli effetti devastanti delle piogge acide negli ecosistemi. Infine, abbiamo studiato gli effetti nel tempo delle sostanze contaminanti presenti nell'atmosfera di Madrid sulla vegetazione della città (misurati dai satelliti di EO Browser). Abbiamo osservato che esiste una correlazione tra l'aumento della contaminazione e la diminuzione della densità della vegetazione.

Con i nostri esperimenti abbiamo visto come in un'atmosfera contaminata da ossidi di azoto e zolfo questi reagiscono con il vapore acqueo e formano piogge acide che possono danneggiare la vegetazione. Abbiamo anche misurato l'effetto di queste piogge acide in diversi ambienti di prova, ottenendo in tutti gli stessi risultati: un aumento dell'acidità del suolo e il danneggiamento della vegetazione. Abbiamo osservato che nella nostra città, dopo un periodo prolungato senza precipitazioni, il pH della pioggia diminuisce e la concentrazione di nitrati è più alta. Tuttavia, non abbiamo osservato piogge acide (pH inferiore a 5). Pensiamo che ciò sia dovuto al fatto che il nostro comune si trova a 20 km dalla città di Madrid, la principale fonte di contaminazione della regione. In conclusione, riteniamo che sia importante ridurre la contaminazione a Madrid, per cercare di mantenere precipitazioni non acide nella regione. L'aumento delle temperature medie causato dal cambiamento climatico globale peggiorerà gli effetti di questa contaminazione, accelerando la desertificazione della regione. Per combattere questa desertificazione, proponiamo un sistema con vasi biodegradabili e idrogel per recuperare la vegetazione danneggiata e rigenerare il suolo.

Per ridurre gli effetti della deforestazione causata dalle piogge acide su Tres Cantos, la nostra città, abbiamo proposto una soluzione basata su un sistema di idrogeli di silice, che assorbono l'acqua e le sostanze nutritive e le rilasciano quando la pianta le richiede. Il sistema consiste in un vaso biodegradabile contenente il terreno, gli idrogeli e la pianta. Sopra la pianta metteremo una rete boidegradabile che riduce l'effetto delle piogge acide sul terreno, evitando la degradazione del suolo.