ESA_logo_2020_White
Logotip ESERO bele barve

Projekti Climate Detectives 2023-2024

Naslov projekta: biotska raznovrstnost s satelitskimi podatki? Možna študija

Liceo Cantone   Pomigliano D'arco   Italija

Raziskovalno vprašanje

Povezovanje opazovanja Zemlje s podatki o biotski raznovrstnosti z visokim pretokom - možna študija?

Povzetek projekta

V tem projektu študenti analizirajo večspektralne posnetke za kartiranje zemeljskega površja "območja Regi Lagni", obsežnega območja (približno 1300 km2), pri čemer se naša študija nanaša zlasti na mesto Pomigliano d'Arco, ki ga prečka struga/kanal Santo Spirito, ki se dviga levo od potoka Regi Lagni v središču doline Campania. Za ta območja je značilna prisotnost temnih, globokih, dobro odcednih, prepustnih in lahko obdelovalnih vulkanskih tal.
Apnenčasta tla imajo srednje do zmerno fino strukturo, z zmernim odtokom in gladino podzemne vode, ki lahko v vlažnem obdobju postane tudi zelo površinska. s spreminjanjem barve učenci spremljajo spremembe biotske raznovrstnosti, ki so povezane z okoljem in podnebjem našega ozemlja. Študija je bila izvedena s primerjavo opazovanih multispektralnih slik z dejanskim rastlinjem, prisotnim na enem najpomembnejših mestnih zelenih območij, imenovanem "Parco delle acque". primerjava kaže spremembo biotske raznovrstnosti, zlasti s spremembo odtenkov zelene barve, ob upoštevanju slike in fotografij, ki so bile v istem obdobju posnete v zadnjih letih. Učenci menijo, da je spremljanje barv območij bistveno za prepoznavanje težav, povezanih s podnebnimi spremembami, in za spremljanje sprememb biotske raznovrstnosti na določenem območju.

Glavni rezultati in sklepi

Povezovanje opazovanja Zemlje s podatki o biotski raznovrstnosti z visokim pretokom - možna študija?

Študentje začnejo študijo s prenosom in analizo večspektralnih slik, ki se nanašajo na časovno obdobje od decembra 2022 do decembra 2023.Analiza je bila opravljena z zbiranjem podatkov o gibanju krivulje odbojnosti vegetacije, ki jo pri različnih valovnih dolžinah uravnavajo vsebnost in vrsta listnih pigmentov, notranja struktura lista in vsebnost vode. Učenci so opazili spreminjanje barve elementov, ki določajo značilno obnašanje vegetacije v vidnih pasovih (absorbirajo v modrem in rdečem ter odbijajo v zelenem) ter v bližnjem in srednjem infrardečem območju. Kot je prikazano na sliki 2, se normalizirani indeks razlike vegetacije (NDVI) spreminja od 18. marca 2023 do 14. februarja 2024, pri čemer se spreminja število zelenih pikslov. Učenci izračunajo vrednost odbojnosti po tej formuli: NDVI =NIR-Red/NIR+Red To je merilo stanja zdravja vegetacije, ki temelji na tem, kako rastline odbijajo svetlobo pri določenih valovnih dolžinah. Razpon vrednosti NDVI je od -1 do 1. Negativne vrednosti NDVI (vrednosti, ki se približujejo -1) ustrezajo vodi. Vrednosti blizu nič (-0,1 do 0,1) običajno ustrezajo pustim območjem kamenja, peska ali snega. Nizke pozitivne vrednosti pomenijo grmičevje in travnike (približno 0,2 do 0,4), visoke vrednosti pa zmerne in tropske deževne gozdove (vrednosti, ki se približujejo 1). Višja kot je vrednost, večja je vitalnost vegetacije. Slika 3. Na koncu so učenci opazili spremembe v NDVI in v odtenkih zelene barve na istem študijskem območju, kar kaže na spremembo rastlinskih vrst. .

Slika 2: študija, ki so jo opravili študenti o NDVI a istega območja v različnih obdobjih leta
Slika 3: Spreminjanje odbojnosti istega območja zanimanja

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

Učenci s to študijo razumejo pomen spremljanja biotske raznovrstnosti na našem ozemlju in poudarjajo vlogo pri ohranjanju ekosistemskih storitev, kot so proizvodnja čiste vode in hrane, uravnavanje podnebnih sprememb in prilagajanje nanje, podpiranje kroženja hranil, ohranjanje zdravja ter številne druge družbene in kulturne koristi, so dobro poznane učencem. Z uporabo eksperimentalne dejavnosti učenci izdelajo poseben projekt, v katerem satelitske podatke povežejo z dejanskimi podatki, pridobljenimi v laboratoriju naše šole. Ideja je izdelati laboratorijski protokol za ocenjevanje zaščite in varovanja našega zelenega mestnega območja "Parco delle Acque" E specifično obnašanje za vsakega od naslednjih dejavnikov: listni pigmenti, klorofil, ki predstavlja približno 65% pigmentov, pigmenti in epidermis doseže parenhim in mezofil lahko dajo neposredne informacije o stanju, ki je bolj ali manj razvito glede na zdravstveno stanje rastline, določeno sorto in vrsto ter korelira s satelitskimi. Študija je bila izvedena z eksperimentalno dejavnostjo, znano kot kromatografija: iz lista se pridobi 10 diskov znanega premera (ki ustrezajo približno 0,5 g mase zmletega lista), izračuna se skupna površina in njihova sveža masa. Nato se diski dajo v predhodno ohlajen možnar in po dodajanju tekočega dušika ali kremenovih kristalov se material s pestilom zdrobi v zelo fin prah. Na koncu našega ločevanja bomo opazili naslednjo situacijo Identifikacijo spojine lahko opravimo na podlagi prevožene razdalje, povezane s fronto, tj. z izračunom vrednosti RF. RF = razdalja med začetnim pasom in začetno fronto Vrednotenje bo izvedeno z ekstrakcijo listnih pigmentov in klorofila ter korelirano s podatki z multispektralno sliko. Slika 4

Druga vsebina:

Podnebni detektivi-Busiello-R-23-242.pdf

Projekte oblikujejo ekipe, ki so v celoti odgovorne za skupne podatke.
← Vsi projekti