Proiecte ale detectivilor climei 2022-2023


Tema proiectului: Incendii de vegetație

Titlul proiectului: Efectele unui incendiu de pădure asupra mediului

Echipa: 3ºC IES PL AGENȚIA PENTRU CLIMĂ

IES Parque de Lisboa   Alcorcón   Spania   31 Vârsta elevului: 14-15 ani

Întrebare de cercetare

Cât timp îi ia unui ecosistem să se refacă după un incendiu?
Cât de mult întârzie un ecosistem să se recupereze după un incendiu?

Rezumat al proiectului
NDVI-urile din zona incendiului din 2022 iulie. Imagini ale zonei afectate de incendiul din 2009.

În luna iulie a anului trecut, în 2022, temperaturile neobișnuit de ridicate au dus la un incendiu în așa-numitul "Cerro del Castillo" (zonă specială de conservare, SAC), situat între localitățile Collado Mediano și Becerril de la Sierra, în apropierea rezervorului Navacerrada, în apropiere de Parcul Național Guadarrama. Am investigat nivelul de severitate al incendiului și măsura în care acesta a afectat calitatea aerului și cantitatea și calitatea apei din rezervor, precum și biodiversitatea zonei, și am estimat cât timp este necesar pentru ca o pădure și mediul său tipic să se regenereze la aceste latitudini. Activitatea noastră pe teren a constat în vizitarea zonei pentru a observa și a face fotografii pentru a evalua dacă diferite zone ale incendiului au ars cu aceeași intensitate. Pentru a face acest lucru, am folosit metoda dezvoltată de Silva Cardoza et al. 2021, bazată pe procentele de ardere a coronamentului.
Pentru proiectul nostru, am analizat imagini aeriene PNOA și imagini din satelit Sentinel de pe site-ul EO Browser. Cu ajutorul acestora am obținut indicele diferențial de vegetație (NDVI) pentru a distinge înălțimile și a studia regenerarea în zonă. De asemenea, am folosit instrumentul de măsurare inclus în aplicație pentru a determina suprafața afectată de incendiu, precum și concentrația de clorofilă și sedimente din rezervor pentru a estima dacă apa din rezervor a fost afectată de incendiu.
Pentru a estima emisiile de gaze cu efect de seră, am utilizat formula prezentată în 2006 în Ghidul IPCC pentru inventarele naționale de gaze cu efect de seră.
În plus, pentru a studia capacitatea de regenerare a vegetației, am ținut cont de panta terenului, observând-o in situ și calculând panta pe baza unei hărți de contur a zonei.

În luna iulie a anului trecut, 2022, temperaturile înalte neobișnuite au provocat incendiul care a avut loc în "Cerro del Castillo", (Zona Especial de Conservación, ZEC) situat între localitățile Collado Mediano și Becerril de la Sierra, aproape de îmbălsămarea Navacerrada, în apropierea Parcului Național din Guadarrama. Am investigat nivelul de severitate al incendiului și în ce măsură a afectat calitatea aerului și cantitatea și calitatea apei din dig, precum și biodiversitatea din zonă, și am estimat cât de mult întârzie să se regenereze o pădure și mediul său tipic la aceste latitudini. Munca noastră de teren a constat în vizitarea zonei pentru a observa și a lua fotografii și a putea evalua dacă diferite zone ale incendiului au ars cu aceeași gravitate. Pentru aceasta, am utilizat metoda dezvoltată de Silva Cardoza et al. în 2021, bazată pe procentajele de soflamat din copa.
Pentru proiectul nostru, am analizat imaginile aeriene de la PNOA și imaginile de pe sateliții de observare terestră de tip Sentinel din pagina EO Browser. Cu ajutorul acestora am obținut indicele de vegetație diferențială (NDVI) pentru a distinge înălțimile și a studia regenerarea în zonă. De asemenea, am folosit instrumentul de măsură care încorporează aplicația pentru a determina zona afectată de incendiu, precum și concentrația de clorofilă și sedimente din lac pentru a estima dacă apa din lac a fost afectată de incendiu.
Pentru a estima emisiile de gaze cu efect de seră, am utilizat formula indicată în Directivele IPCC din 2006 pentru inventarele naționale de gaze cu efect de seră.
În plus, pentru a studia capacitatea de regenerare a vegetației, am luat în considerare înclinarea terenului, observarea in situ și calcularea pantei pe baza unei hărți de curbe de nivel din zonă.

Principalele rezultate și concluzii
Estimarea cantității de gaze cu efect de seră produse de incendiu. Gravitatea incendiului. Zona afectată. Panta terenului.

Pentru a calcula emisiile de gaze cu efect de seră produse de incendiu, am măsurat suprafața zonei arse din imaginile satelitare santinelă cu ajutorul EO Browser, împărțind suprafața în zone mai mici și apoi adunându-le pentru a minimiza erorile. Am estimat procentajele de pădure și de arbuști care au ars din observarea in situ a terenului. Valorile cantităților sunt prezentate în tabelul de mai jos.

Am evaluat gravitatea incendiului, în funcție de coroana copacilor, detectând diferite niveluri de gravitate, după cum se poate vedea în imagine.
Există diverși factori care influențează capacitatea de regenerare a zonei afectate, cum ar fi panta terenului, orientarea față de soare, dacă este o zonă umbrită sau însorită și umiditatea. Tipul de pădure predominant în zona Cerro del Castillo este pinul silvestru. Studiile indică faptul că regenerarea naturală este favorizată dacă primesc 35% de radiații în aer liber (González-Martínez și Bravo (1999). Am estimat, pe baza unei hărți de contur a zonei, panta terenului, obținând o pantă de 43% într-o mare parte a zonei afectate (a se vedea figura).

Cu ajutorul instrumentelor EO-Browser am obținut indicii de vegetație normalizați (NDVI) prezentați în figura de mai jos. Am folosit ortoimaginile de la IGN pentru a aprecia regenerarea din zonă, deoarece în 2009 a avut loc un alt incendiu în aceeași zonă (prezentat în figură).

Cu ajutorul EO Browser nu am observat nicio schimbare la suprafața rezervorului și nicio schimbare semnificativă a nivelurilor de clorofilă și sedimentare înainte și după incendiu. Considerăm, examinând orografia terenului, că cenușa ar fi putut ajunge la apă prin scurgerea apei de ploaie în rezervor.

Pentru a realiza calculul emisiilor de gaze cu efect de seră produse de incendiu, s-a măsurat suprafața zonei incendiate în imaginile satelitului Sentinel cu ajutorul EO Browser, împărțind suprafața în altele mai mici și însumându-le apoi pentru a minimiza erorile. Am estimat, din observarea in situ a terenului, procentajele de pădure și de arbust care au fost arse. Valorile cantităților sunt prezentate în tabelul alăturat.

Am evaluat gravitatea incendiului, în funcție de gradul de inflamare a copacilor de copaci, detectând mai multe niveluri de gravitate, așa cum se poate observa în imagine.
Există diverși factori care influențează capacitatea de regenerare a zonei afectate, cum ar fi adâncimea terenului, orientarea față de sol, dacă este o zonă umedă sau solară și umiditatea. Tipul de pădure care predomină în zona Cerro del Castillo este pinul silvestru. Există studii care indică faptul că regenerarea naturală este favorizată dacă primește un 35% de radiații la cer deschis. (González-Martínez și Bravo (1999). Am estimat, pe baza unei hărți de curbe de nivel de zonă, gradientul terenului obținând un gradient de 43% într-o zonă extinsă a zonei afectate (a se vedea figura).

Cu ajutorul instrumentelor de EO-Browser am obținut indicii de vegetație normalizată (NDVI) pe care îi prezentăm în figura. Am utilizat ortoimagini ale IGN pentru a aprecia regenerarea în zonă, deoarece a avut loc un alt incendiu în anul 2009 în aceeași zonă (prezentată în figura).

Cu EO Browser nu am observat schimbări în suprafața ambalajului și nici schimbări semnificative în nivelurile de clorofilă și sedimentare înainte și după incendiu. Examinând orografia terenului, credem că au putut ajunge cenușă la apă prin escurrirea apei de ploaie spre apă.

Ce urmează? Acțiuni pentru a face diferența și a contribui la diminuarea problemei
Fotografii din ziua incendiului din iulie 2022. Fotografii ale zonei afectate 9 luni mai târziu. Restaurarea terenului cu garduri forestiere.

Acest proiect a servit la creșterea gradului de conștientizare a efectelor devastatoare pe care un incendiu le poate avea asupra mediului. Nu numai că au fost emise gaze cu efect de seră care contribuie la agravarea problemei schimbărilor climatice, dar o zonă specială de conservare a fost devastată.

Mulți factori pot afecta regenerarea zonei afectate. În urma studiilor deja efectuate asupra regenerării pădurilor și a analizei imaginilor din Cerro del Castillo, putem observa că o pădure de pin silvestru poate avea nevoie de 15 până la 50 de ani pentru a se regenera. Panta terenului este esențială, motiv pentru care au încorporat fajine în zonele cu pante abrupte. Incendiul de pe Cerro del Castillo nu a afectat doar flora, ci și fauna, în special păsările (care ajută la regenerarea florei prin dispersarea semințelor). Este posibil, deși nu am reușit să estimăm acest lucru, ca incendiul să fi afectat și calitatea apei din rezervor.
Considerăm că este nevoie de o mai mare diseminare din partea organismelor responsabile de evaluarea și refacerea mediului afectat de incendii (primării, comunități autonome, agenți forestieri). O mai mare conștientizare a pericolelor asociate unui incendiu implică în mod necesar o mai mare acțiune preventivă din partea întregii societăți. Intenționăm să luăm legătura cu aceste organizații, precum și cu responsabilii stației de tratare a apei din rezervorul Navacerrada, pentru a solicita mai multe informații cu privire la efectele reale pe care acest incendiu le-a avut asupra ecosistemului lor. De asemenea, vom contribui la diseminarea acestor informații prin intermediul unor conferințe interne în școala noastră. Dorim să mulțumim ESERO pentru oportunitatea de a lucra la acest proiect interesant și expertei cercetătoare Lucrecia Pettinari de la Universitatea din Alcalá pentru ajutorul neprețuit în dezvoltarea acestuia.

Acest proiect a servit pentru ca noi să fim mai conștienți de efectele devastatoare pe care un incendiu le poate provoca în mediul înconjurător. Nu numai că au fost emise gaze cu efect de seră care contribuie la agravarea problemei schimbărilor climatice, ci și o zonă specială de conservare a fost devastată.

Mulți sunt factorii care pot afecta regenerarea zonei afectate. Pe baza studiilor deja efectuate asupra regenerării pădurilor și analizând imaginile din Cerro del Castillo, se poate observa că o pădure de pini silvestri poate întârzia să se regenereze între 15 și 50 de ani. Panta terenului este critică, motiv pentru care au fost încorporate fânețe în zonele cu o mare pantă. Incendiul care a avut loc în Cerro del Castillo nu numai că a afectat flora, dar a afectat și fauna, în special păsările (care ajută la regenerarea florei prin dispersarea semințelor). Posibilmente, deși nu a fost posibil să estimăm acest lucru, incendiul a afectat și calitatea apei din lac.
Considerăm că este necesară o mai mare răspândire din partea organismelor însărcinate cu evaluarea și restaurarea unui mediu afectat de un incendiu (primării, comunități autonome, agenți forestieri). O mai mare conștientizare a pericolelor asociate unui incendiu implică în mod necesar o mai mare acțiune de prevenire din partea întregii societăți. Planeamos ponernos en contacto con estos organismos, y con los responsables de la planta potabilizadora del embalse de Navacerrada, para solicitar más información sobre los efectos reales que acest incendiu ha tenido en su ecosistema. De asemenea, ne vom ajuta să ne răspândim prin intermediul unor congrese interne în centrul nostru educațional. Am dori să mulțumim ESERO pentru oportunitatea de a lucra la acest proiect interesant și cercetătoarei Lucrecia Pettinari de la Universitatea din Alcalá pentru ajutorul său neprețuit în dezvoltarea sa.

Alt conținut:

Afișul proiectului:

Descărcați posterul proiectului PDF

Acest proiect a fost tradus automat în limba engleză.
Proiectele sunt create de către echipe și acestea își asumă întreaga responsabilitate pentru datele partajate.
← Toate proiectele