Projekty Detektywów Klimatu 2018-2019

Tytuł projektu: Badanie wpływu zanieczyszczenia miasta Madryt na kwasowość opadów i gleb w Tres Cantos

Zespół: Tsunami  Nagroda Szkoły CD LPS

2018-2019   IES José Luis Sampedro   Madryt   Hiszpania   10 Wiek ucznia: 14-15

W tym badaniu przeanalizowaliśmy poziomy zanieczyszczenia w Madrycie i szkodliwe skutki, jakie te zanieczyszczenia powodują w naszym mieście, Tres Cantos na północy Madrytu. Aby to zrobić, najpierw zbadaliśmy podstawowe zanieczyszczenia we Wspólnocie Madrytu. Zanieczyszczenia te składają się z tlenków, głównie siarki i azotu, które reagują z parą wodną, tworząc kwasy azotowy i siarkowy, które docierają do ziemi w postaci kwaśnych deszczy. Naszym drugim krokiem było zmierzenie pH i obecności azotanów w opadającym deszczu przez pięć miesięcy. Opady kwaśnych deszczy powodują znaczne szkody w roślinności, oprócz zwiększania poziomu zakwaszenia wód lądowych i gleb, co prowadzi do pustynnienia i spadku roślinności. Aby zobaczyć te efekty, zaprojektowaliśmy dwa eksperymenty: stworzenie zamkniętego ekosystemu z obecnymi zanieczyszczeniami oraz wystawienie gleby na działanie sztucznie wytworzonego kwaśnego deszczu. Na koniec przeanalizowaliśmy, czy proces ten powoduje pustynnienie w północnej części Madrytu poprzez analizę map dostarczonych przez narzędzie online EO Browser z satelitów Sentinel 2, 3 i 5P. Po pierwsze, zbudowaliśmy system do zbierania próbek opadów za pomocą biurety. Przez sześć miesięcy zbieraliśmy opady. Przeanalizowaliśmy pH i poziom azotanów w tych próbkach za pomocą pH-metrów i zestawu do oznaczania azotanów. Nasze wyniki pokazały, że po długim okresie bez deszczu, kwasowość i stężenie azotanów wzrosły w opadach. Po drugie, zasymulowaliśmy kwaśne deszcze na dwóch kontrolowanych glebach (wewnątrz i na zewnątrz), podlewając je regularnie przez 6 miesięcy, aby zmierzyć skutki zanieczyszczonych opadów. Nasz eksperyment wykazał, że stały spadek pH testowanych gleb miał poważny wpływ na roślinność. Zbudowaliśmy również zamknięty ekosystem, w którym symulowaliśmy zanieczyszczoną atmosferę i gdzie mierzyliśmy skutki kwaśnych deszczy; stale zwiększając temperaturę otoczenia i mierząc pH i stężenie azotanów w glebie. W ten sposób zaobserwowaliśmy niszczycielskie skutki kwaśnych deszczy w ekosystemach. Na koniec zbadaliśmy wpływ substancji zanieczyszczających w atmosferze Madrytu w czasie na roślinność Madrytu (mierzoną przez satelity z EO Browser). Zaobserwowaliśmy, że istnieje korelacja między wzrostem zanieczyszczenia a spadkiem gęstości roślinności.

Dzięki naszym eksperymentom zobaczyliśmy, jak w atmosferze zanieczyszczonej tlenkami azotu i siarki reagują one z parą wodną i tworzą kwaśne deszcze, które mogą uszkadzać roślinność. Zmierzyliśmy również wpływ tego kwaśnego deszczu w różnych środowiskach testowych, uzyskując takie same wyniki we wszystkich z nich: wzrost kwasowości gleby i niszczenie roślinności. Zaobserwowaliśmy, że w naszym mieście, po dłuższym czasie bez opadów, pH deszczu spada, a stężenie azotanów jest wyższe. Nie zaobserwowaliśmy jednak kwaśnych deszczy (pH poniżej 5). Uważamy, że jest to spowodowane tym, że nasza gmina znajduje się 20 km od Madrytu, głównego źródła zanieczyszczenia w regionie. Podsumowując, uważamy, że ważne jest zmniejszenie zanieczyszczenia w Madrycie, aby spróbować utrzymać niekwaśne opady w regionie. Wzrost średnich temperatur spowodowany globalnymi zmianami klimatu pogorszy skutki tego zanieczyszczenia, przyspieszając pustynnienie regionu. Aby walczyć z tym pustynnieniem, proponujemy system z biodegradowalnymi doniczkami i hydrożelami, aby odzyskać zniszczoną roślinność i zregenerować glebę.

Aby zmniejszyć skutki wylesiania spowodowanego kwaśnymi deszczami w naszym mieście Tres Cantos, zaproponowaliśmy rozwiązanie oparte na systemie hydrożeli krzemionkowych, które pochłaniają wodę i składniki odżywcze i uwalniają je, gdy roślina ich potrzebuje. System składa się z biodegradowalnej doniczki zawierającej glebę, hydrożele i roślinę. Nad rośliną umieścimy biodegradowalną siatkę, która zmniejszy wpływ kwaśnych deszczy na glebę, unikając jej degradacji.