Climate Detectives Projects 2022-2023


Project topic: Rivers & Lakes

Project title: Climate Detectives: Duckweed, our favourite CO2 fixers.

Team: ESPICIENCIA DETECTIVES DEL CLIMA

C. Pumarejo, 4   Espinosa de los Monteros   Spain   8 Student’s age: 10-11 years old

Research question

Duckweed (Lemna minor) is a good CO2 scavenger and purifier of polluted water?
¿Serán las lentejas de agua (Lemna minor) buenas captadoras de CO2 y purificadoras de aguas contaminadas?

Summary of the project
Graphs on duckweed development, pH, temperature and conductivity changes

Global warming is a fact, climate change is becoming more noticeable every day and anthropogenic action on the climate is a pressing problem.
CO2 capture measures by natural means are a very interesting and sustainable solution.
Algae and aquatic plants are the largest CO2 capturers on the planet, due to their photosynthetic action. Their adaptability to the environment and their use as climate improvers is an emerging field of research.
The discovery of an important colony of Lemna minor (duckweed, an aquatic plant) in one of the vestigial glacial lagoons in the vicinity of Espinosa de los Monteros led us to investigate its qualities as a CO2 collector, as well as its capacity to purify water with animal slurry and its adaptability to changes in temperature and pH.
During the duration of the trial, we observed changes in the development of plants subjected to different chemical stresses (addition of sodium chloride, acetic acid and citric acid in different concentrations, cattle, horse, chicken and rabbit manure), the variation of the pH of the water as an indirect indicator of CO2 uptake, changes in the conductivity of the water, the microfauna in their ecosystem, and their production of photosynthetic pigments (chlorophyll and zeaxanthin).
The decrease in water pH and conductivity, as well as the maintenance of its concentration of photosynthetic pigments and the great biodiversity of its surrounding ecosystem (macrofauna: frogs, water birds, mammals, reptiles in the lagoon and microfauna, daphnia, copepods, water beetles, insect larvae under the Lemna mantle) after the stresses we subjected our duckweed: daphnia, copepods, dung beetles, insect larvae under the Lemna mantle) after the stresses to which we subjected our duckweed, give us hope for its use as a CO2 scavenger in adverse climates and waters polluted with animal slurry.

El calentamiento global es un hecho, el cambio de clima es cada día más notorio y la acción antrópica sobre el es un problema acuciante.
Las medidas de captación de CO2 por medios naturales, se presentan como una solución muy interesante y sostenible.
Las algas y plantas acuáticas son los mayores captadores de CO2 del planeta, debido a su acción fotosintética. Su adaptabilidad al medio y su uso como mejoradoras del clima es un campo de investigación incipiente.
El hallazgo de una colonia importante de Lemna minor (lentejas de agua, planta acuática) en una de las lagunas glaciares vestigiales en las proximidades de Espinosa de los Monteros, nos llevó a querer investigar sobre sus cualidades como captadoras de CO2, así como su capacidad de purificadoras de aguas con purines animales y su adaptabilidad a cambios de temperatura y pH.
Durante la duración del ensayo, observamos los cambios en el desarrollo de las plantas sometidas a diferentes estreses químicos (adición de cloruro sódico, ácido acético y ácido cítrico en diferentes concentraciones, purines de vacuno, equino, gallinaza y conejo), la variación del pH del agua como indicador indirecto de la captación de CO2, los cambios en la conductividad del agua, la microfauna que existe en su ecosistema, y su producción de pigmentos fotosintéticos (clorofila y zeaxantina).
El descenso en el pH del agua y en la conductividad, así como el mantenimiento de su concentración en pigmentos fotosintéticos y la gran biodiversidad de su ecosistema aledaño (macrofauna: ranas, aves acuáticas, mamíferos, réptiles en la laguna y microfauna: dafnias, copépodos, escarabajos de agua, larvas de insectos bajo en manto de Lemna) tras los estreses a los que sometimos a nuestras lentejas de agua, nos esperanzan en su uso como captadoras de CO2 en climas adversos y aguas contaminadas con purines animales.

Main results and Conclusions
Table of changes in duckweed after being subjected to different environmental conditions

CONCLUSIONS:
– Duckweed is able to thrive in conditions of acidic pH, high salinity and high conductivity and low water temperature.
– Duckweed captures CO2, which we have been able to prove by reducing the pH of the medium. This makes them an interesting resource for controlling the increase in global temperature.
– They are a very versatile alternative for the production of vegetable protein, compared to the cultivation of algae such as spirulina, as they are able to develop rapidly in adverse conditions of low temperature, high conductivity and acid pH.
– The ecosystem generated under the surface colonised by duckweed has a high biodiversity of aquatic organisms such as copepods, daphnia, dung beetles and insect larvae.

CONCLUSIONES:
• Las lentejas de agua son capaces de desarrollarse en condiciones de pH ácido, alta salinidad y elevada conductividad y baja temperatura del agua.
• Las lentejas de agua captan CO2, lo que se hemos podido comprobar por la reducción del pH del medio. Este hecho las convierte en un recurso interesante para controlar el incremento de la temperatura global.
• Son una alternativa muy versátil para la producción de proteína vegetal, frente al cultivo de algas como la espirulina, ya que es capaz de desarrollarse rápidamente en condiciones adversas de baja temperatura, elevada conductividad y pH ácido.
• El ecosistema generado bajo la superficie colonizada por las lentejas de agua tiene una elevada biodiversidad en organismos acuáticos como copépodos, dafnias, escarabajos de agua o larvas de insectos.

What’s Next? Actions to make a difference and help lessen the problem
Different moments of experimentation

We will continue our research on the use of duckweed as a carbon dioxide scavenger, water purifier and source of plant protein and antioxidants, as we believe it can be a versatile, economical and viable solution to different local problems: purification of water with slurry and the production of food for human or animal consumption with high nutritional value and advantages over oxidation.

Continuaremos con nuestras investigaciones acerca del uso de la lenteja de agua como captadora de dióxido de carbono, purificadora de agua y fuente de proteína vegetal y antioxidantes, ya que creemos que puede constituir una solución versátil, económica y viable para solucionar diferentes problemas locales: depuración de aguas con purines y la producción de alimentos para consumo humano o animal con alto poder nutritivo y ventajas frente a la oxidación.

Project poster:

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Other content:

Presentacion1.pdf

This project was automatically translated into English.
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