Klimatickí detektívi Projekty 2020-2021


Téma projektu: Znečistenie ovzdušia

Názov projektu: Klimatické zmeny po uzavretí COVID-19

Tím: Detektívi klímy Vianu  Vysoko ocenený projekt

Tudor Vianu Národná stredná škola informatiky Bukurešť   Bukurešť   Rumunsko   14 6Vek študenta: 14-15 rokov


Výskumná otázka

Mali zavedené obmedzenia priamy vplyv na emisie skleníkových plynov a vegetáciu alebo dokonca na "klasické" štyri ročné obdobia?

Zhrnutie projektu
Plán vyšetrovania

Vzhľadom na to, že rok 2020 sa niesol v znamení výluky COVID-19, skúmali sme, či zavedené obmedzenia mali priamy vplyv na emisie skleníkových plynov a vegetáciu v našej miestnej oblasti, ako aj na národnej úrovni. V rámci tejto štúdie sme sa snažili dokázať aj oneskorenie klasických štyroch ročných období počas pandémie, keď sa zvýšená vegetácia objavila skôr. Našu analýzu sme pevne rozdelili na dve časti: Znečistenie ovzdušia a Vegetácia.
Pôvodne sme plánovali skúmať emisie CO2, ale takéto informácie zatiaľ neposkytuje žiadny satelit. V rámci tohto projektu sme sa však poučili, že sa netreba vzdať, ale treba hľadať alternatívne riešenia. Začali sme skúmať iné nebezpečné plyny, ktoré môžu viesť k skleníkovému efektu alebo dokonca poškodzovať dýchací systém človeka, keď sa znečistenie produkuje vo výfukových potrubiach. Následne sme segment Znečistenie ovzdušia rozdelili na tri vetvy:
- Pozemné údaje (zdroj: Zdroj: webová stránka Ministerstva životného prostredia - denné množstvá NO2, CO a SO2 na staniciach v 15 rumunských okresoch v rokoch 2019 a 2020)
- Satelitné údaje a snímky (Sentinel-5P - emisie NO2 v Bukurešti)
- Skript prehliadača EO (dodatočné spracovanie pomocou vlastného skriptu, ktorý sme upravili).
Pre zložku Vegetácia sme tiež použili vlastný skript Sentinel-2 na analýzu NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), ukazovateľa, ktorý hodnotí, či oblasť obsahuje živú zelenú vegetáciu.
Ďalším záujmom bolo dôkladne pochopiť základné pojmy, ako je vertikálny stĺpec NO2, NDVI, TROPOMI, zariadenia Sentinel-2 a Sentinel-5P alebo vlastné skripty, témy, ktoré sme podrobne preskúmali a vysvetlili v časti Teoretické aspekty na našej webovej stránke.

Hlavné výsledky a závery
Horný obrázok: Porovnanie množstva NO2 v roku 2019 a 2020 (grafy pozemných údajov a snímky Sentinel-5P s vlastným skriptom) ; Spodný obrázok: Porovnanie NDVI 2019 vs. 2020 (snímky Sentinel-2 L2A Custom Script Imagery)

Po prvé, spracovanie pozemných údajov z 15 okresov nám umožnilo zistiť, že emisie NO2 boli veľmi ovplyvnené nedostatkom dopravy, zatiaľ čo množstvá SO2 a CO boli v rokoch 2019 a 2020 podobné. Napríklad v Bukurešti (podobne ako vo väčšine veľkých miest) je pokles zrozumiteľný počas výluky (od 16. marca do 14. mája), keď množstvo NO2 dosiahlo 20 - 40 μg/m3 v roku 2020 a 50 - 80 μg/m3 v roku 2019.
Klesajúci trend sa potvrdil aj pri analýze satelitných snímok pomocou prístroja TROPOMI sondy Sentinel-5P. Náš prístup spočíval v použití farebného kódu emisií NO2 od tmavomodrej (nevýznamné množstvo) po tmavočervenú (alarmujúce emisie). Všimli sme si však, že farebné intervaly sú príliš veľké, preto boli vykreslené len obrovské rozdiely. Následne sme upravili kód java skriptu tak, aby bolo možné rozlíšiť každú zmenu. Výsledky ukazujú jednoznačný pokles emisií NO2 v Bukurešti v roku 2020 (modrá: malé množstvá) oproti roku 2019 (červená a zelená: vyššie množstvá NO2).
Pomocou vlastného skriptu Sentinel-2 L2A sme skúmali NDVI snímok z roku 2019 v porovnaní s rokom 2020 v reprezentatívnych lokalitách: park Kiseleff (naša školská oblasť), diaľnica Bukurešť-Pitesti (extrémna doprava) a park Endless Column v okrese Gorj (známa zelená oblasť). Vo všetkých prípadoch sme dospeli k záveru, že NDVI bolo v roku 2020 vyššie, vegetácia sa objavila skôr, ako je obvyklý časový harmonogram.
V konečnom dôsledku hodnotíme, že obmedzenia COVID-19 viedli k zníženiu emisií NO2 spôsobených dopravou, ako aj k náhlemu nárastu vegetácie.

Čo ďalej? Opatrenia na zmiernenie problému
Naše podujatie ku Dňu Zeme propagované na našej webovej stránke

V súčasnosti sa už tretíkrát zúčastňujeme školského projektu Európskej vesmírnej agentúry Climate Detectives a každý rok rozširujeme našu kampaň na zvýšenie povedomia a boj za ochranu životného prostredia. Tento rok sme pri príležitosti Dňa Zeme (22. apríla) postúpili o krok ďalej a pozvali sme si dvoch skvelých vedcov: Jessica Schaubová (CAN) - oceánografka z Univerzity Britskej Kolumbie a Lori Watersová (USA) - riaditeľka pre komunikáciu a jedna z hlavných výskumníčok misie ExoLab-8 na Medzinárodnej vesmírnej stanici, ktoré nám zasvätene odpovedali na všetky naše otázky a poskytli nám cenné rady týkajúce sa ochrany životného prostredia. Diskutovali sme aj o európskej Zelenej dohode, ktorej cieľom je znížiť emisie skleníkových plynov o 50% do roku 2050. Odkaz na YouTube z tohto podujatia je https://youtu.be/KHsK2hv_s3g.
Okrem prezentácie nášho projektu v rámci školskej komunity vieme, že štúdia je bezcenná, ak nie je prístupná širokej verejnosti. Preto, keďže sme presvedčení, že úrady sú najvplyvnejšími rozhodovacími orgánmi, kontaktovali sme mestský úrad a prostredníctvom e-mailu sme sa s nimi podelili o výsledky nášho projektu. Okrem toho sme vytvorili vylepšenú webovú stránku (https://vianuprojects.com/), kde zdieľame všetky naše projekty, podujatia a rozhovory s vedcami. Týmto spôsobom sa nám darí upozorňovať na našu prácu a propagovať budúce stretnutia pre zdravie našej planéty. Do budúcnosti plánujeme pokračovať v organizovaní vzdelávacích podujatí o tom, ako zastaviť klimatickú krízu, takže ak chcete byť na nich prví, sledujte našu webovú stránku!

Odkaz na projekt:

https://vianuprojects.com/p09_2020-2021_esa_climate-detectives/

Plagát projektu:

Stiahnuť plagát projektu PDF

Video projektu

Projekty vytvárajú tímy a preberajú plnú zodpovednosť za zdieľané údaje.
← Všetky projekty