Klimatdetektiver Projekt 2022-2023

Projektämne: Luftföroreningar

Projektets titel: Är lavar lämpliga bioindikatorer för analys av luftkvalitet?

Team: CC MERCEDES

Colegio Mercedes   Santander   Spanien   10 Studentens ålder: 14-15 år, 16-17 år

Forskningsfråga

Är lavar lämpliga bioindikatorer för analys av luftkvalitet?
¿Son los líquenes bioindicadores adecuados para analizar la calidad del aire?

Sammanfattning av projektet
Föroreningsnivå i Santander 2022

Lavar är symbiotiska organismer mellan en svamp och en alg eller cyanobakterie. De är av stor ekologisk betydelse som bioindikatorer på grund av sin känslighet för förändringar i luftens sammansättning och förekomsten av föroreningar. Detta beror på att de kan ackumulera atmosfäriska föroreningar som tungmetaller, kväveoxider och svaveldioxid i sina vävnader, vilket gör att de kan återspegla koncentrationen av dessa föroreningar i luften. Dessutom växer lavar långsamt och är mycket motståndskraftiga, vilket gör att de kan användas som långsiktiga indikatorer.
Bland de vanligaste föroreningarna i städer är luftburna partiklar som är mindre än eller lika med 10 mikrometer i diameter (PM10). De kan släppas ut från naturliga källor som damm och sand från marken, eller från antropogena källor som trafik, industriutsläpp och förbränning av fossila bränslen.
PM10 mäts i mikrogram per kubikmeter (µg/m3), vilket är en måttenhet som används för att uttrycka koncentrationen av partiklar i luften. Förhöjda nivåer kan ha skadliga effekter på människors hälsa, särskilt för personer med luftvägs- och hjärt-kärlsjukdomar, och kan bidra till luftföroreningar och klimatförändringar. Övervakning och kontroll av PM10-nivåerna är därför viktigt för att skydda folkhälsan och miljön.
PM10-nivåerna i luften klassificeras i allmänhet i fyra kategorier beroende på deras koncentration:
- Bra: Mindre än 50 µg/m3
- Måttlig: Mellan 50 och 150 µg/m3
- Skadlig för hälsan hos känsliga grupper: Mellan 150 och 250 µg/m3
- Skadlig för allmän hälsa: Mer än 250 µg/m3
I staden Santander hade vi, enligt data från Air Quality Network, bra till måttliga nivåer under 2022.

Los líquenes är organismer som liknar en hongo och en alg eller cianobakterie. Tienen una gran importancia ecológica como bioindicadores debido a su sensibilidad a los cambios en la composición del aire y la presencia de contaminantes. Detta beror på att de är kapabla att ackumulera atmosfäriska föroreningar som tungmetaller, kväveoxider och syredioxider i sina tejidos, vilket gör att de kan återspegla koncentrationen av dessa föroreningar i luften. Además, los líquenes tienen un crecimiento lento y son muy resistentes, lo que les permite ser utilizados como indicadores a largo plazo.
Bland de föroreningar som är vanligast i städer är de partiklar som suspenderas i luften med en diameter på mindre eller lika med 10 mikrometer (PM10). De kan emitteras från naturliga källor som polska kolväten och snö, eller från antropogena källor som avfallshantering, industriutsläpp och förbränning av fossila bränslen.
PM10 mäts i mikrogram por metro cúbico (µg/m3), som är ett enhetligt mått som används för att uttrycka koncentrationen av partiklar i luften. Los niveles elevados pueden tener efectos perjudiciales para la salud humana, especialmente para personas con enfermedades respiratorias y cardiovasculares, y pueden contribir 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 air se classifican generalmente en cuatro categorías de acuerdo su concentración:
- Bra: Mindre än 50 µg/m3
- Måttlig: Mellan 50 och 150 µg/m3
- Dañino para la salud de grupos sensibles: Mellan 150 och 250 µg/m3
- Dañino för hälsan i allmänhet: Mer än 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.

Huvudsakliga resultat och slutsatser
Jämförelse mellan lavar och vägtrafik

Vi har analyserat flera gator oberoende av varandra (minst 3 gator per elev eller grupp) och utan någon tidigare indikation eller urval av området, för att ha slumpmässiga data tillgängliga. Inledningsvis har vi utfört analysen på den gata där skolan ligger för att förenhetliga kriterierna, med tanke på att detta är en mycket subjektiv data, har fyra nivåer av densitet använts som referens (0 = Inga lavar; 1 = Liten förekomst; 2 = Medelhög densitet; 3 = Hög densitet).

Minst 10 träd och högst 30 träd analyserades för varje område, efter att ha besökt en mängd olika områden som parker och trädgårdar, gågator, gator med hög trafikintensitet, shoppinggator etc. Dessutom registrerades antalet motoriserade fordon under 5 minuter som referens. I denna räkning har elfordon uteslutits eftersom de inte genererar förorenande partiklar. Totalt analyserades 25 olika platser, med totalt 382 träd. Uppgifterna registrerades i en EXCEL-tabell och de genomsnittliga lavvärdena beräknades och jämfördes med trafiktätheten under 5 minuters observation.

När vi analyserade våra resultat grafiskt kunde vi inte se något direkt samband mellan lavdensitet och trafikdensitet. Det finns några slående omständigheter, till exempel det faktum att det högsta antalet bilar på 5 minuter (76) sammanfaller med den totala frånvaron av lavar, vilket var att förvänta. Men det var också väntat att värdena för lavdensiteten på de två gågatorna skulle vara betydligt högre än på resten, men även om det är höga nivåer på båda är det inte mycket som skiljer dem från andra områden där det finns trafik. Det finns till och med områden med mycket trafik som har en högre lichendensitet än en av gågatorna.

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).

Se han analizado un mínimo de 10 árboles y un máximo de 30 por cada zona, habiéndose visitado zonas variadas tales como parques y jardines, calles peatonales, calles de alta densidad de tráfico, comerciales... además se ha registrado el número de vehículos motorizados en 5 minutos, como referencia. En este conteo se han excluido los vehículos eléctricos dado que no generan partículas contaminantes. Totalt analyserades 25 olika lokaliseringar, med totalt 382 träd. 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.

När vi analyserade våra resultat grafiskt kunde vi inte se någon direkt korrelation mellan ljustätheten och ljustätheten. Om man tar hänsyn till några cirkunstancias llamativas som att det största antalet coches på 5 minuter (76), sammanfaller med en total utbredning av líquenes, så var detta en omöjlighet. 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 zonas con mucho tráfico que tiene una mayor densidad de líquenes que una de las calles peatonales

Vad händer nu? Åtgärder för att göra skillnad och bidra till att minska problemet
Projektaffisch

Våra resultat leder oss till att tro att det finns ett fel i arbetssättet som bör beaktas för framtida projekt i denna linje.
- Klimatet eller placeringen av gator kan leda till mer luftcirkulation och därmed renare luft.
- Analys på plats av PM10-partiklar eller data för varje gata/område i staden i de undersökta registren.
- Vi har observerat träd av olika ålder på samma gata, och i vissa fall har unga träd lavar medan de som har stått i området en längre tid har mindre lavar eller tvärtom, så den ursprungliga graden av lavar är också en faktor att ta hänsyn till.
- Det finns en hög grad av subjektivitet i bedömningen av lavdensitet. Det borde vara möjligt att göra detta på ett mer subjektivt sätt för att göra analysen mer tillförlitlig, genom datoriserad bildanalys.
- Typen av lav kan också ha olika tillväxthastighet och därför ha betydelse för resultatet, liksom typen av träd.
- Den vägtrafikanalys som vi har utfört kanske inte är meningsfull för den faktiska trafiken i området, även om vi har försökt kompensera för detta genom att räkna på olika gator vid olika tidpunkter. Det skulle vara att föredra att ha de faktiska trafikuppgifterna, 24-timmars kamerainspelning eller upprepning på samma gator vid olika tidpunkter under en längre tidsperiod.

Sammanfattningsvis kan man förvänta sig att det finns en högre täthet av lavar i områden med mindre trafik och observationsmässigt har vi denna känsla, vi har inte funnit några signifikanta resultat, men vi tror att detta beror på fel i utformningen av experimentet.
Vi tror dock att detta system kan vara användbart om städer med liknande egenskaper jämförs på samma sätt.

Nuestros resultados nos llevan a pensar en that hay un error en el planteamiento del trabajo que debería tenerse en cuenta para próximos proyectos en esta línea.
- Klimatförhållandena eller placeringen av calles kan leda till större luftcirkulationer och därmed till att luften blir mer kalkhaltig
- 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.
- Likaså kan typen av liquen ha olika hastighet i sin tillväxt och därmed ha stor betydelse för resultatet, på samma sätt som typen av 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 conclusion, aunque sí que es esperable que haya una mayor densidad de líquenes en zonas con menos trafico y observacionalmente tenemos esa sensación, no hemos encontrado resultados significativos, pero pensamos que esto por los errores en el diseño del experimento.
Sin embargo creemos que este sistema sí que puede ser útil si comparan del mismo modo ciudades de características similares.

Projektaffisch:

Ladda ner projektaffisch PDF

Detta projekt översattes automatiskt till engelska.
Projekten skapas av teamen och de tar det fulla ansvaret för den delade datan.
← Alla projekt