Podnebni detektivi Projekti 2022-2023

Tema projekta: Onesnaženost zraka

Naslov projekta: Ali so lišaji primerni bioindikatorji za analizo kakovosti zraka?

Ekipa: CC MERCEDES

Colegio Mercedes   Santander   Španija   10 Starost učenca: 14-15 let, 16-17 let

Raziskovalno vprašanje

Ali so lišaji primerni bioindikatorji za analizo kakovosti zraka?
¿Son los líquenes bioindicadores adecuados para analizar la calidad del aire?

Povzetek projekta
Raven onesnaženosti v mestu Santander leta 2022

Lišaji so simbiotični organizmi med glivami in algami ali cianobakterijami. Zaradi občutljivosti na spremembe v sestavi zraka in prisotnost onesnaževal so zelo pomembni kot bioindikatorji. V svojih tkivih namreč lahko kopičijo onesnaževala zraka, kot so težke kovine, dušikovi oksidi in žveplov dioksid, zato lahko odražajo koncentracijo teh onesnaževal v zraku. Poleg tega lišaji rastejo počasi in so zelo odporni, zato jih je mogoče uporabljati kot dolgoročne kazalnike.
Med najpogostejšimi onesnaževali v mestih so delci v zraku s premerom 10 mikrometrov ali manj (PM10). Ti delci se lahko sproščajo iz naravnih virov, kot sta prah in pesek s tal, ali iz antropogenih virov, kot so promet, industrijske emisije in izgorevanje fosilnih goriv.
PM10 se meri v mikrogramih na kubični meter (µg/m3), kar je merska enota za izražanje koncentracije trdnih delcev v zraku. Povišane vrednosti lahko škodljivo vplivajo na zdravje ljudi, zlasti ljudi z boleznimi dihal in srca in ožilja, ter prispevajo k onesnaženosti zraka in podnebnim spremembam. Spremljanje in nadzor ravni delcev PM10 sta zato pomembna za varovanje javnega zdravja in okolja.
Vsebnost delcev PM10 v zraku se na splošno razvršča v štiri kategorije glede na njihovo koncentracijo:
- Dobro: Manj kot 50 µg/m3
- Zmerno: Med 50 in 150 µg/m3
- Škodljivo za zdravje občutljivih skupin: Med 150 in 250 µg/m3
- Škodljivo za splošno zdravje: Več kot 250 µg/m3
V mestu Santander so bile po podatkih mreže za kakovost zraka leta 2022 dobre do zmerne ravni.

Los líquenes so organizmi, ki so podobni organizmom iz rodu hongo in alg ali cianobakterij. Tienen una gran importancia ecológica como bioindicadores debido a su sensibilidad a los cambios en la composición del aire y la presencia de contaminantes. Esto es debido a que son capaces de acumular contaminantes atmosferricos como metales pesados, óxidos de nitrógeno y dióxido de azufre en sus tejidos, lo que les permite reflejar la concentración de estos contaminantes en el aire. Además, los líquenes tienen un crecimiento lento y son muy resistentes, lo que les permite ser utilizados como indicadores a largo plazo.
Med onesnaževalci, ki so v mestih najbolj običajni, so delci, suspendirani v zraku z diámetrom manjšim ali enakim 10 mikrometrov (PM10). Izpuščajo se iz naravnih virov, kot so polvo in arena del suelo, ali iz antropogenih virov, kot so tráfico, las emisiones industriales in la quema de combustibles fósiles.
Merjenje PM10 se izvaja v mikrogramih na kubični meter (µg/m3), kar je ena od enot merjenja, ki se uporablja za izražanje koncentracije delcev v zraku. Los niveles elevados pueden tener efectos perjudiciales para la salud humana, especialmente para personas con enfermedades respiratorias y cardiovasculares, and pueden contribuir a la contaminación del aire y el cambio climático. Por lo tanto, la vigilancia y el control de los niveles de PM10 son importantes para proteger la salud pública y el medio ambiente.
Los niveles de PM10 en el aire se generalmente en cuatro categorías de acuerdo con su concentración:
- Bueno: Menos de 50 µg/m3
- Moderirano: Med 50 in 150 µg/m3
- Dañino para la salud de grupos sensibles: Med 150 in 250 µg/m3
- Dañino para la salud en general: Más de 250 µg/m3
En la ciudad de Santander, según los datos de la Red de Calidad del Aire, tuvimos en 2022 unos niveles entre buenos y moderados.

Glavni rezultati in sklepi
Primerjava lišajev in cestnega prometa

Neodvisno smo analizirali več ulic (vsaj 3 ulice na učenca ali skupino), ne da bi predhodno določili ali izbrali območje, da bi imeli na voljo naključne podatke. Sprva smo analizo opravili v ulici, kjer se nahaja šola, da bi poenotili merila, glede na to, da gre za zelo subjektivne podatke, smo kot referenco uporabili štiri stopnje gostote (0 = ni lišajev; 1 = majhna prisotnost; 2 = srednja gostota; 3 = velika gostota).

Za vsako območje je bilo analiziranih najmanj 10 in največ 30 dreves, pri čemer so bila obiskana različna območja, kot so parki in vrtovi, ulice za pešce, ulice z visoko gostoto prometa, nakupovalne ulice itd. Poleg tega je bilo kot referenca zabeleženo število motornih vozil v petih minutah. Pri tem štetju so bila električna vozila izključena, saj ne proizvajajo onesnaževalnih delcev. Skupno je bilo analiziranih 25 različnih lokacij s skupno 382 drevesi. Podatki so bili zabeleženi v preglednico EXCEL, izračunane so bile povprečne vrednosti lišajev in primerjane z gostoto prometa v 5 minutah opazovanja.

Pri grafični analizi rezultatov nismo opazili neposredne povezave med gostoto lišajev in gostoto prometa. Obstaja nekaj presenetljivih okoliščin, kot je na primer dejstvo, da največje število avtomobilov v petih minutah (76) sovpada s popolno odsotnostjo lišajev, kar je bilo pričakovano. Pričakovati pa je bilo tudi, da bodo vrednosti gostote lišajev na dveh ulicah za pešce bistveno višje kot na preostalih, vendar se v obeh, čeprav gre za visoke vrednosti, ne razlikujejo veliko od drugih območij, kjer je promet. Obstajajo celo območja z veliko prometa, ki imajo večjo gostoto lišajev kot ena od ulic za pešce.

Hemos analizado diversas calles de manera independiente (al menos 3 calles por alumno o grupo) y sin ningún tipo de indicación o selección previa de la zona, con el fin de disponer de disponer de datos aleatorios. Inicialmente hemos realizado el análisis en la calle donde se encuentra ubicado el colegio con el fin de unificar criterios, dado que este es un dato muy subjetivo, se han usado como referencia cuatro niveles de densidad (0 = Sin líquenes; 1 = Poca presencia; 2 = Densidad media; 3 = Densidad alta).

Analizirali so najmanj 10 gredic in največ 30 gredic v vsaki coni, pri čemer so obiskali različne cone, kot so parki in vrtovi, peatonalne ulice, ulice z visoko gostoto prometa, trgovske cone... Poleg tega so registrirali število motoriziranih vozil v 5 minutah, kot referenco. En este conteo se han excluido los vehículos eléctricos dado que no generan partículas contaminantes. Skupno je bilo analiziranih 25 različnih lokacij s skupno 382 rastlinami. Los datos se han registrado en una tabla de EXCEL y se han calculado los valores medios de líquenes y se han comparado con la densidad de tráfico en 5 minutos de observación.

Al analizar gráficamente nuestros resultados no observamos una correlación directa entre la densidad de líquenes y la densidad del tráfico. Si que aprecian algunas circunstancias llamativas como que el mayor número de coches en 5 minutos (76), coincide con ausencia total de líquenes, cosa que era esperable. Sin embargo también era esperable que los valores de densidad de líquenes en las dos calles peatonales fueran significativamente mayores que en el resto pero en ambos, aunque son niveles altos, no hay mucha diferencia con otras zonas en las que si hay tráfico. Incluso hay zones con mucho tráfico que tiene una mayor densidad de líquenes que una de las calles peatonales

Kaj sledi? Ukrepi, s katerimi lahko spremenite in zmanjšate problem
Plakat projekta

Na podlagi naših rezultatov menimo, da je v pristopu k delu napaka, ki bi jo bilo treba upoštevati pri prihodnjih projektih na tem področju.
- Podnebje ali lega ulic lahko omogočita boljše kroženje zraka in s tem čistejši zrak.
- Analiza delcev PM10 na kraju samem ali podatki za vsako ulico/območje mesta v preučevanih evidencah.
- V isti ulici smo opazili različno stara drevesa in v nekaterih primerih mlada drevesa z lišaji, medtem ko imajo tista, ki so na območju že dlje časa, manj lišajev ali obratno, zato je treba upoštevati tudi začetno stopnjo lišajev.
- Pri ocenjevanju gostote lišajev je prisotna visoka stopnja subjektivnosti. Da bi bila analiza bolj zanesljiva, bi jo bilo treba omogočiti na bolj subjektiven način, in sicer z računalniško analizo slik.
- Tudi vrsta lišajev ima lahko različne hitrosti rasti in je zato pomembna za rezultat, prav tako pa tudi vrsta drevesa.
- Analiza cestnega prometa, ki smo jo izvedli, morda ne odraža dejanskega prometa na območju, čeprav smo to poskušali nadomestiti s štetjem na različnih ulicah ob različnih urah. Bolje bi bilo imeti dejanske prometne podatke ,24-urno snemanje s kamerami ali ponavljanje na istih ulicah ob različnih urah v daljšem časovnem obdobju.

Zaključimo lahko, da je pričakovati večjo gostoto lišajev na območjih z manj prometa, kar smo tudi opazovali, vendar nismo ugotovili pomembnih rezultatov, vendar menimo, da je to posledica napak pri načrtovanju poskusa.
Vendar menimo, da je ta sistem lahko uporaben, če se mesta s podobnimi značilnostmi primerjajo na enak način.

Nuestros resultados nos llevan a pensar en que hay un error en el planteamiento del trabajo que debería tenerse en cuenta para próximos proyectos en esta línea.
- La climatología o la ubicación de las calles pueden provocar mayores circulaciones de aire y por tanto más limpieza del aire
- Análisis in situ de partículas MP10 o datos de cada calle o zona de la ciudad en los registros estudiados.
- Hemos observado árboles de diferentes edades en la misma calle, y en algunos casos árboles jóvenes con líquenes mientras que los que llevan mas tiempo en la zona presentan menos líquenes o al revés, por lo que el grado inicial de los mismos también es un dato que habría que considerar.
- Hay una alta subjetividad en la consideración de las densidades de líquenes. Debería poder hacerse de manera más subjetiva para que la fiabilidad del análisis sea mayor, tal vez mediante análisis de imagen por ordenador.
- El tipo de liquen también puede tener diferentes velocidades de crecimiento y, por tanto, ser significativo en el resultado, lo misso que el tipo de árbol.
- El análisis del tráfico rodado que hemos realizado puede no ser significativo del tráfico real de la zona, aunque hemos intentado compensarlo haciendo los conteos en diferentes calles y a diferentes horas. Sería preferible contar con los datos reales del trafico mediante cámaras de grabación 24h o repetición en las mismas calles a diferentes horas durante un periodo mayor de tiempo.

En conclusión, aunque sí que es esperable que haya una mayor densidad de líquenes en zones con menos trafico y observacionalmente tenemos esa sensación, no hemos encontrado resultados significativos, pero pensamos que esto es por los errores en el diseño del experimento.
Sin embargo creemos que este sistema sí que puede ser útil si se comparan del mismo modo ciudades de características similares.

Plakat projekta:

Prenesi plakat projekta PDF

Ta projekt je bil samodejno preveden v angleščino.
Projekte oblikujejo ekipe, ki so v celoti odgovorne za skupne podatke.
← Vsi projekti