Projekty Detektywów Klimatu na lata 2022-2023
Tytuł projektu: Wpływ zmian klimatu na cykl hydrologiczny
Zespół: Detektywi klimatyczni w Ilion
10o Gimnasio Iliou Ilion Grecja 7 Wiek ucznia: 14-15 lat
W jaki sposób zmiany klimatu wpływają na zjawiska cyklu hydrologicznego i jaki jest ich wpływ na środowisko naturalne i antropogeniczne naszego regionu?
Πως επηρεάζονται τα φαινόμενα του υδρολογικού κύκλου με την μεταβολή του κλίματος και ποια τα αποτελέσματα τους στο φυσικό και ανθρωπογενές περιβάλλον της περιοχής μας
W niniejszej pracy zajęliśmy się zjawiskami naturalnymi, które uczestniczą w cyklu hydrologicznym i ich konsekwencjami na obszarze gminy Ilion, do której należymy. Gmina Ilion znajduje się w prefekturze Attyka w Grecji (rysunek 1). W ostatnich latach na obszarze wschodniego wybrzeża Morza Śródziemnego, w którym się znajdujemy, występują intensywne zjawiska pogodowe, takie jak wzrost gwałtowności opadów. Deszcze występują z dużą intensywnością, co powoduje poważne powodzie. Nasz region został dotknięty powodziami w ostatnich latach. W 2017 roku woda na drogach osiągnęła wysokość 0,80 metra, powodując wiele szkód i niestety utratę życia. Powódź powoduje również zmniejszenie odpływu wody do wód gruntowych. Zmniejszenie odpływu wody do warstw wodonośnych prowadzi do zmniejszenia rezerw wód podziemnych i wzrostu ich zasolenia. Mając powyższe na uwadze, podjęliśmy próbę zbadania zależności pomiędzy zjawiskami cyklu hydrologicznego a zmianami klimatu oraz udokumentowania ich wpływu na środowisko. W tym celu zebraliśmy dane z różnych publikacji na temat powodzi w naszym regionie oraz dane meteorologiczne z różnych stacji pogodowych, takie jak maksymalna i minimalna temperatura powietrza, wysokość i intensywność opadów. Przeprowadziliśmy analizy chemiczne wód gruntowych i opadów deszczu. Wykonano pomiary in situ parametrów fizykochemicznych, takich jak przewodność elektryczna (EC), temperatura (T) i pH. Zmierzono stężenie parametrów chemicznych, takich jak chlor, wodorowęglan, wapń, magnez, a także twardość, zasadowość i zasolenie (TDS). Wreszcie, w laboratorium geologiczno-mineralogicznym Uniwersytetu Rolniczego w Atenach zmierzyliśmy stężenie siarczanów, azotanów i sodu. Próbowaliśmy również połączyć zdjęcia satelitarne za pośrednictwem platformy Sentinel Hub, ale niestety nie było to możliwe, ponieważ nie było dostępnych odpowiednich zdjęć.
Στην εργασία αυτή, ασχοληθήκαμε με τα φυσικά φαινόμενα που μετέχουν στον υδρολογικό κύκλο και τις συνέπειες που έχουν στην περιοχή του Δήμου Ιλίου στον οποίο ανήκουμε. Ο Δήμος Ιλίου βρίσκεται στον Νομό Αττικής στην Ελλάδα (Εικόνα 1). Τα τελευταία χρόνια γενικότερα στον χώρο της Ανατολικής Μεσόγειου στον οποίο βρισκόμαστε εκδηλώνονται έντονα καιρικά φαινόμενα όπως η αύξηση της ραγδαιότητας των βροχών. Οι βροχές εκδηλώνονται με μεγάλη ένταση οι οποίες προκαλούν μεγάλες πλημμύρες. Η περιοχή μας έχει πληγεί από πλημμύρες τα τελευταία χρόνια. Το 2017 το νερό στους δρόμους έφθασε τα 0,80 μέτρα ύψος προκαλώντας πολλές καταστροφές και δυστυχώς και απώλειες ανθρωπίνων ζωών. Οι πλημμύρες έχουν ως αποτέλεσμα και την μείωση της κατείσδυσης του νερού προς τα υπόγεια νερά. Η μείωση του νερού κατείσδυσης προς τους υδροφόρους ορίζοντες οδηγεί σε μείωση των αποθεμάτων των υπόγειων υδροφορέων και αύξηση της αλατότητας του υπόγειου νερού. Έχοντας τα παραπάνω κατά νου προσπαθήσαμε να διερευνήσουμε την σχέση των φαινομένων του υδρολογικού κύκλου με τις μεταβολές του κλίματος και να καταγράψουμε τις επιπτώσεις τους στο περιβάλλον. Για τον σκοπό αυτό, συλλέξαμε στοιχεία από διάφορα δημοσιεύματα για πλημμύρες στην περιοχή μας και μετεωρολογικά δεδομένα από διάφορους μετεωρολογικούς σταθμούς όπως μέγιστη και ελάχιστη θερμοκρασία αέρα, ύψος και ένταση βροχής. Πραγματοποιήσαμε χημικές αναλύσεις σε υπόγεια νερά και ενός συμβάντος βροχής. Έγιναν μετρήσεις φυσικοχημικών παραμέτρων in situ όπως ηλεκτρικής αγωγιμότητας (EC), θερμοκρασίας (Τ) και pH. Στο εργαστήριο χημείας του σχολείου μας μετρήσαμε την συγκέντρωση χημικών παραμέτρων όπως χλωρίου, όξινων ανθρακικών, ασβεστίου, μαγνησίου καθώς και σκληρότητας, αλκαλικότητας και αλατότητας (TDS). Τέλος, στο εργαστήριο Γεωλογίας-Ορυκτολογίας του Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών μετρήσαμε την συγκέντρωση θειικών, νιτρικών και νατρίου. Επίσης, προσπαθήσουμε να συνδέσουμε δορυφορικές εικόνες μέσω της πλατφόρμας Sentinel Hub, με την εμφάνιση και εξέλιξη των φαινομένων πλημμύρας αλλά δυστυχώς αυτό δεν έγινε δυνατό γιατί δεν υπήρχαν σχετικές εικόνες στις συγκεκριμένες ημερομηνίες των πλημμυρικών φαινομένων.
Dane meteorologiczne
Nasze badanie wykazało znaczny spadek rocznych opadów o około 100 mm (18%), wzrost absolutnej maksymalnej temperatury o +0,43 oC (1,1%) w sierpniu i niewielki spadek absolutnej minimalnej temperatury o -0,33 oC (2,2%) w grudniu (Rysunek 2).
Dane hydrogeologiczne
Wyniki naszych badań wód podziemnych przedstawiono w poniższej tabeli (stężenia w (mg/L). kod T pH EC(μS/cm) TDS Cl- HCO3- SO42- NO3- Ca2+ Mg2+ Na+
IL1 18 7.32 1280 854 103 427 88 11 70 54.9 100 -1.85
IL2 19,8 7,29 1200 352 878 74 430 90 62 132 40,0 50 -0,18
IL3 19,8 7,16 1300 874 78 411 95 62 142 45,6 40 -2,68
IL4 19,3 6,9 1300 969 89 500 89 68 68 76 57,1 90 4,82
IL5 17 7.3 1400 1030 156 409 119 69 190 17.8 70 2.43
IL6 19,7 6,96 1180 983 156 418 86 61 64 78,0 120 -2,79
IL7 18 7,58 1400 1003 209 439 64 17 186 17,8 70 3,17
IL8 16,9 7,17 1600 1415 160 708 159 25 216 26,3 120 4,39
IL9 18 7,99 1180 986 110 454 120 50 50 76 85,4 90 -3,05
deszcz 7,2 100 88 88 14 38 1 13 18 3,2 1 2,05
Stężenia parametrów chemicznych spadają w porównaniu z pomiarami zarejestrowanymi około 28 lat temu. W związku z tym nie nastąpił wzrost zasolenia. Częściowo wynika to z wiosennego okresu pobierania próbek, kiedy wody gruntowe są na najwyższym poziomie ze względu na poprzedni sezon deszczowy. Obszary nawadniane i nawożenie również uległy zmniejszeniu, co znajduje odzwierciedlenie głównie w spadku zawartości jonów azotanowych.
Dlatego też wykazano, że wody gruntowe, jako parametr cyklu hydrologicznego, są mniej podatne na zmiany klimatyczne zachodzące na powierzchni niż inne parametry, takie jak opady deszczu, spływ powierzchniowy i ewapotranspiracja.
Μετεωρολογικά δεδομένα
Η έρευνά μας καταδεικνύει αισθητή μείωση των ετήσιων βροχοπτώσεων κατά 100 mm περίπου (18%), αύξηση της απόλυτης μέγιστης θερμοκρασίας +0.43 οC (1,1%) κατά τον μήνα Αύγουστο και ελαφριά μείωση της απόλυτης ελάχιστης θερμοκρασίας -0,33 οC (2,2%) κατά τον Δεκέμβριο(Εικόνα 2).
Υδρογεωλογικά δεδομένα
Τα αποτελέσματα της έρευνάς μας πάνω στα υπόγεια νερά φαίνονται στον παρακάτω Πίνακα( οι συγκεντρώσεις σε (mg/L). κωδ Τ pH EC(μS/cm) TDS Cl- HCO3- SO42- NO3- Ca2+ Mg2+ Na+
ΙΛ1 18 7,32 1280 854 103 427 88 11 70 54,9 100 -1,85
ΙΛ2 19,8 7,29 1200 352 878 74 430 90 62 132 40,0 50 -0,18
ΙΛ3 19,8 7,16 1300 874 78 411 95 62 142 45,6 40 -2,68
ΙΛ4 19,3 6,9 1300 969 89 500 89 68 76 57,1 90 4,82
ΙΛ5 17 7,3 1400 1030 156 409 119 69 190 17,8 70 2,43
ΙΛ6 19,7 6,96 1180 983 156 418 86 61 64 78,0 120 -2,79
ΙΛ7 18 7,58 1400 1003 209 439 64 17 186 17,8 70 3,17
ΙΛ8 16,9 7,17 1600 1415 160 708 159 25 216 26,3 120 4,39
ΙΛ9 18 7,99 1180 986 110 454 120 50 76 85,4 90 -3,05
βροχή 7.2 100 88 14 38 1 13 18 3.2 1 2.05
Οι συγκεντρώσεις των χημικών παραμέτρων είναι σε ύφεση σε σχέση με μετρήσεις που έχουν καταγραφεί πριν από 28 περίπου χρόνια. Επομένως δεν σημειώθηκε αύξηση της αλατότητάς τους. Κατά ένα μέρος αυτό οφείλεται στην περίοδο δειγματοληψίας της Άνοιξης όπου τα υπόγεια νερά είναι στην υψηλότερη στάθμη τους λόγω της προηγούμενης βροχερής περιόδου. Επίσης, μειώθηκαν οι αρδευτικές εκτάσεις και οι λιπάνσεις και αυτό φαίνεται κυρίως στην μείωση των νιτρικών ιόντων.
Επομένως, τα υπόγεια νερά, ως παράμετρος του υδρολογικού κύκλου, δείχνουν ότι επηρεάζονται με μικρότερους ρυθμούς από τις κλιματικές μεταβολές που συμβαίνουν στην επιφάνειας, σε σχέση με τις υπόλοιπες παραμέτρους όπως την βροχή, την επιφανειακή απορροή και την εξατμισοδιαπνοή.
Radzenie sobie z takimi zjawiskami jak powódź na obszarze miejskim jest trudnym zadaniem. Działania, które możemy podjąć, to informowanie naszych współobywateli i proponowanie pewnych rozwiązań, które mogłyby zmniejszyć problem, co można podsumować w następujący sposób:
α) Ponowne zalesianie w obrębie zlewni, która dostarcza wodę do naszego regionu. Propozycja ta jest częściowym rozwiązaniem problemu, ale może opóźnić przepływ powierzchniowy i zwiększyć spływ do wód gruntowych. Pozwoliłoby to w pewien sposób kontrolować powódź, która dotarłaby do ulic naszego miasta.
b) W opóźnianiu powodzi może pomóc budowa przez państwo małych zapór, które zatrzymają przepływ rzek przed ich ujściem do miasta.
c) W środowisku miejskim istnieje niewielki odsetek gruntów niepokrytych betonem, domami i asfaltem, więc przepływ powierzchniowy jest bardzo wysoki. Jednakże wykorzystanie porowatego materiału do pokrycia chodników, tak aby część wody powierzchniowej była wchłaniana i przemieszczała się w głąb ziemi, może być kolejnym częściowym rozwiązaniem łagodzącym problem powodzi.
d) Rynny drogowe, do których spływa woda deszczowa, mogą być pozbawione betonu i umożliwiać jej przenikanie do gleby. Podziemne rury drenażowe odprowadzające wodę mogłyby mieć otwory, aby część wody mogła spływać do gruntu. Pozwoliłoby to na przedostanie się większej ilości wody do tych rur, a tym samym zmniejszyłoby spływ powierzchniowy.
e) Wreszcie, czymś bardzo podstawowym dla ochrony naszego życia jest informowanie naszych współobywateli, aby postępowali zgodnie z instrukcjami obrony cywilnej i unikali poruszania się po drogach podczas intensywnych opadów deszczu.
Η αντιμετώπιση φαινομένων όπως οι πλημμύρες σε μία αστική περιοχή είναι δύσκολο έργο. Οι δράσεις που θα μπορούσαμε να κάνουμε είναι η ενημέρωση των συμπολιτών μας καθώς και να προτείνουμε κάποιες λύσεις που πιθανόν να μείωναν το πρόβλημα και συνοψίζονται στα παρακάτω:
α) Αναδάσωση μέσα στην υδρολογική λεκάνη η οποία τροφοδοτεί με νερά την περιοχή μας. Η πρόταση αυτή αποτελεί μερική λύση στο πρόβλημα αλλά θα μπορούσε να καθυστερήσει την επιφανειακή ροή και να αυξήσει την κατείσδυση προς τα υπόγεια νερά. Με αυτόν τον τρόπο ελέγχεται κατά κάποιον τρόπο η πλημμύρα η οποία θα φτάσει στους δρόμους της πόλης μας.
β) Στην καθυστέρηση της πλημμύρας θα μπορούσε να βοηθήσει η κατασκευή από την πολιτεία μικρών φραγμάτων ανάσχεσης της ροής των ποταμών πριν αυτά εισέλθουν στη πόλη.
γ) Σε αστικό περιβάλλον υπάρχει μικρό ποσοστό ακάλυπτης, από τσιμέντα, σπίτια και ασφάλτους, γης με αποτέλεσμα η επιφανειακή ροή να είναι πολύ μεγάλη. Η χρησιμοποίηση όμως πορώδους υλικού για την κάλυψη των πεζοδρομίων έτσι ώστε να απορροφάτε μέρος του επιφανειακού νερού και να κινείται βαθύτερα προς το έδαφος θα μπορούσε να αποτελεί μία ακόμη μερική λύση ανακούφισης του προβλήματος της πλημμύρας.
δ) Τα ρείθρα των δρόμων προς τα οποία κυλούν τα νερά της βροχής θα μπορούσαν να είναι ελεύθερα από μπετόν και να διεισδύουν αυτά στο εσωτερικό του εδάφους. Οι υπόγειοι αγωγοί αποστράγγισης που μεταφέρουν το νερό θα μπορούσαν να έχουν τρύπες έτσι ώστε μέρος της ποσότητας του νερού να κατεισδύει μέσα στο έδαφος. Έτσι θα δέχονται περισσότερο νερό αυτοί οι αγωγοί και κατά συνέπεια θα λιγοστεύει η επιφανειακή απορροή.
ε) Τέλος κάτι πολύ βασικό για την προστασία της ζωής μας, είναι να ενημερώσουμε τους συμπολίτες μας για την τήρηση των οδηγιών της πολιτικής προστασίας και να αποφεύγουμε να κινούμαστε στους δρόμους κατά την διάρκεια έντονων βροχοπτώσεων.
Ten projekt został automatycznie przetłumaczony na język angielski.
Projekty tworzone są przez zespoły i to one biorą pełną odpowiedzialność za udostępniane dane.
← Wszystkie projekty
EN 
CS 
DA 
ET 
FI 
FR 
DE 
EL 
HU 
IT 
LV 
LT 
NL 
NB 
PL 
PT 
RO 
SK 
SL 
SV 
ES 