Projekty Climate Detectives 2018-2019

Názov projektu: Štúdia vplyvu znečistenia mesta Madrid na kyslosť zrážok a pôdy v Tres Cantos

Tím: Tsunami  Ocenenie LPS CD School

2018-2019   IES José Luis Sampedro   Madrid   Španielsko   10 Vek študenta: 14-15

V tomto výskume sme skúmali úroveň kontaminácie v Madride a škodlivé účinky, ktoré tieto kontaminanty spôsobujú v našom meste Tres Cantos na severe Madridu. Na tento účel sme najprv skúmali primárne kontaminanty v Madridskej komunite. Toto znečistenie tvoria oxidy, v podstate síry a dusíka, ktoré reagujú s vodnou parou a vytvárajú kyseliny dusičnú a sírovú, ktoré sa dostávajú na zem vo forme kyslých dažďov. Naším druhým krokom bolo meranie pH a prítomnosti dusičnanov vo vyliatom daždi počas piatich mesiacov. Zrážky kyslého dažďa spôsobujú okrem zvýšenia úrovne okyslenia suchozemských vôd a pôdy aj významné škody na vegetácii, čo vedie k dezertifikácii a úbytku vegetácie. S cieľom zistiť tieto účinky sme navrhli dva experimenty: vytvorenie uzavretého ekosystému s prítomnosťou kontaminantov a vystavenie pôdy umelo vytvorenému kyslému dažďu. Nakoniec sme analyzovali, či tento proces spôsobuje dezertifikáciu v severnej časti Madridu, a to prostredníctvom analýzy máp poskytnutých online nástrojom EO Browser zo satelitov na pozorovanie Zeme Sentinel 2, 3 a 5P. Najprv sme vytvorili systém na zber vzoriek zrážok pomocou byrety. Počas šiestich mesiacov sme zbierali zrážky. V týchto vzorkách sme analyzovali pH a obsah dusičnanov pomocou pH-metrov a súpravy na stanovenie dusičnanov. Naše výsledky ukázali, že po dlhšom období bez dažďa sa v zrážkach zvýšila kyslosť a koncentrácia dusičnanov. Po druhé, simulovali sme kyslé dažde na dvoch kontrolovaných pôdach (v interiéri a exteriéri), pričom sme ich počas 6 mesiacov pravidelne zavlažovali, aby sme zmerali účinky kontaminovaných zrážok. Náš experiment ukázal, že vegetácia bola vážne ovplyvnená neustálym poklesom pH testovaných pôd. Vybudovali sme aj uzavretý ekosystém, v ktorom sme simulovali znečistenú atmosféru a v ktorom sme merali účinky kyslých dažďov; neustálym zvyšovaním teploty prostredia a meraním pH a koncentrácie dusičnanov v pôde. Takto sme pozorovali ničivé účinky kyslých dažďov v ekosystémoch. Nakoniec sme skúmali účinky znečisťujúcich látok v madridskej atmosfére v priebehu času na rastlinnú kobercovú pokrývku Madridu (merané satelitmi z EO Browser). Pozorovali sme, že existuje korelácia medzi nárastom kontaminácie a poklesom hustoty vegetácie.

Pomocou našich experimentov sme zistili, ako v atmosfére znečistenej oxidmi dusíka a síry reagujú s vodnou parou a vytvárajú kyslé dažde, ktoré môžu poškodiť vegetáciu. Účinok tohto kyslého dažďa sme merali aj v rôznych testovacích prostrediach, pričom výsledky boli vo všetkých rovnaké: zvýšenie kyslosti pôdy a poškodenie vegetácie. Pozorovali sme, že v našom meste po dlhšom čase bez zrážok klesá pH dažďa a koncentrácia dusičnanov je vyššia. Kyslé dažde (pH pod 5) sme však nezaznamenali. Myslíme si, že je to spôsobené tým, že naša obec je vzdialená 20 km od mesta Madrid, ktoré je hlavným zdrojom znečistenia v regióne. Na záver si myslíme, že je dôležité znížiť znečistenie v Madride a pokúsiť sa zachovať nekyslé zrážky v regióne. Zvýšenie priemerných teplôt spôsobené globálnou zmenou klímy zhorší účinky tohto znečistenia a urýchli dezertifikáciu regiónu. Na boj proti tejto dezertifikácii navrhujeme systém s biologicky rozložiteľnými nádobami a hydrogélmi na obnovu poškodenej vegetácie a regeneráciu pôdy.

Na zníženie účinkov odlesňovania spôsobeného kyslými dažďami v našom meste Tres Cantos sme navrhli riešenie založené na systéme kremičitých hydrgélov, ktoré absorbujú vodu a živiny a uvoľňujú ich podľa potreby rastlín. Systém pozostáva z biologicky odbúrateľného kvetináča, ktorý obsahuje pôdu, hydrogély a rastlinu. Cez rastlinu umiestnime boidegradovateľnú sieť, ktorá znižuje vplyv kyslých dažďov na pôdu, čím sa zabráni degradácii pôdy.