Sophie-Charlotte-Gymnasium
Sonstiges

Sophie-Charlotte-Gymnasium
Sybelstraße 2
10629 Berlin

Experimente zur Bodenerosion

 

Videodokumentation

Playlist bei YouTube

 

Einleitung

In unserem Geografie-Kurs (Klasse 9c und 9d) bei Herrn Tumbrink haben wir nach einer Lösung für Bodenerosion gesucht. Bei der Erosion handelt es sich um die Abtragung des oberen fruchtbaren Bodens, vor allem durch fließendes Wasser. Das große Problem dabei ist, dass große landwirtschaftliche Flächen durch die Abtragung der humusreichen Schicht zerstört werden. Es war unsere Aufgabe, eine passende Methode für Landwirte zu finden, damit sie sich vor Erosion schützen können.

 

Leitfrage: Wie kann man Erosion vermeiden?

 

Zunächst stellten wir unsere Hypothesen auf und leiteten konkrete Maßnahmen ab. Diese Hypothesen prüften wir dann mit dem Experiment.

Hypothese Konkrete Maßnahme
Je mehr Pflanzen, Strohhalme und andere Materialien im/auf dem Boden vorhanden, desto weniger Erosion kann stattfinden. Möglichst viel Vegetation auf dem Feld (Pflanzen und andere Materialien dienen als Damm) lassen; sein Feld mit anderen Pflanzen sichern.
Je weniger Regen auf den Boden prallt, desto seltener entsteht Erosion. Die Pflanzen, die auf dem Feld stehen gelassen werden, geben den Boden weiterhin Halt, woraufhin die Bodenabtragung vermindert wird.
Je mehr Wurzeln im Boden sind, desto stabiler ist er und kann nicht so leicht abgetragen werden. Die Pflanzen, die auf dem Feld stehen gelassen werden, geben dem Boden weiterhin Halt, woraufhin die Bodenabtragung vermindert wird
Je dichter die Pflanzen angebaut werden, desto weniger Regenwasser kann durch den Boden fließen. Wasser-/Regentropfen werden besser abgefangen, wodurch das Wegschleudern von Bodenpartikeln verringert wird. Dadurch entsteht eine geringere Verschlämmung und somit eine geringere Abtragung von Boden.

Verschlämmung: Verstopfen von Hohlräumen durch weggeschleuderte Bodenpartikel und daher weniger Versickerung und mehr Oberflächenabfluss

 

Materialien:

Drei gleichgroße rechteckige Plastikflaschen (1,5 Liter), bei denen eine Seite herausgeschnitten wurde und die zur Hälfte mit Oberboden befüllt wurden.

  • in die erste Flasche wurden Katzengrassamen gepflanzt, sodass sich über die Herbstferien eine Vegetationsschicht bilden konnte
  • der Boden in der zweiten Flasche wurde mit Stroh bedeckt
  • der Boden der dritten Flasche wurde unbedeckt gelassen, um einen

Zur Experimentdurchführung werden außerdem benötigt:

– eine 1 Liter Flasche

– ein Plastikbecher (mit 10 Stecknadel-Löchern im Boden)

– ein stabiles Tetrapack (Simulation der Hangneigung)

– eine Kaffeetasse

– drei nummerierte Kaffeefilter (einen Kaffeefilter pro Flasche)

 

Experimentaufbau

Nun haben wir die Flaschen auf eine erhöhte Fläche, z. B. auf einem Tisch oder auf eine Bank gestellt, sodass der Flaschenhals über den Rand dieser Fläche hinausragt. Die Deckel haben wir abgeschraubt und das Ende der Flasche haben wir so erhöht, dass die Öffnung schräg nach unten zeigt und das Wasser leicht abfließen kann. So haben wir die Hangneigung simuliert, die Voraussetzung für Bodenerosion durch Wasser ist. Auf dem Boden unter der Öffnung haben wir jeweils einen Kaffeefilter platziert, welcher die abgetragene Erde auffangen sollte. Damit diese stabil stehen kann, haben wir sie in Tassen gesteckt.

Durchführung des Experiments:

Wir haben nun Regen simuliert. Dazu hatten wir Becher mit Löchern im Boden. In jede Flasche haben wir einen Liter Wasser regnen lassen. Da die Kaffeetassen nicht einen Liter fassen können, muss man die Tasse mehrmals ausleeren und den Kaffeefilter vorsichtig herausnehmen. Die Kaffeefilter haben wir dann zum Trocknen weggestellt. Nach der Trocknung haben wir die Filter gewogen, um zu wissen, wieviel die abgetragene Erde wiegt. Man sollte dabei beachten, dass man das Gewicht des Kaffeefilters abziehen muss.

 

Zusammenfassung der Beobachtung:

Bei der ersten Flasche mit dem Katzengras ist das Wasser langsam abgeflossen. Bei den Flaschen, bei denen die Erde bedeckt war, ist das Wasser nur etwas schneller abgeflossen, wohingegen bei der Flasche mit unberührten Boden das Wasser um einiges schneller abgeflossen ist. Ebenfalls einen großen Unterschied konnten wir bei der Farbe des Wassers ausmachen. Während das Wasser bei den zwei Flaschen mit Vegetationsbedeckung eine recht klare Farbe hatte, konnte man bei der Flasche mit unverändertem Boden eine bräunliche Färbung ausmachen. Außerdem gab es Unterschiede bei der absoluten Menge des abfließenden Wassers. Bei den Flaschen mit bewachsenem und bedecktem Boden floss recht wenig Wasser in die Tassen. Bei der Flasche mit nacktem Boden floss nach kurzer Zeit viel Wasser in die Tasse.

 

Ergebnis der abgetragenen Erde der sieben Gruppen:

Bei der Flasche mit bewachsenem Boden (Katzengrass) lag der kleinste Wert von abgetragener Erde bei 0 Gramm und der größte Wert bei 1,7. Der Durchschnittswert lag bei 0,125 Gramm.

Bei der Flasche mit bedecktem Boden (Stroh) lag der kleinste Wert bei 0 Gramm und der größte Wert bei 11 Gramm. Der Durchschnittswert beträgt 3,2375 Gramm. Also gab es hier größere Abweichungen der Ergebnisse einzelner Gruppen.

Bei der Flasche mit unbedecktem Boden beträgt der kleinste Wert 2 Gramm und der größte Wert 37 Gramm. Der Durchschnittswert lag bei 12,7125 Gramm. Der Bodenabtrag beim bedeckten Boden war vier mal kleiner als beim unbedeckten Boden und 100 mal kleiner als beim bewachsenen Boden.

 

Interpretation (Falsifikation oder Verifikation der Hypothesen):

Durch unsere Experimente haben wir herausgefunden, dass beim bewachsenen Boden am wenigsten Erde abgetragen wurde. Das liegt daran, dass die Wurzeln der Pflanzen den Boden stabilisieren und die Pflanzen den Oberboden vor aufprallenden Regentropfen schützen. Bodenpartikel werden so nicht weggesprengt und Verschlämmung wird verhindert. Unsere logische Schlussfolgerung ist daher, dass möglichst immer Vegetation auf dem Feld vorhanden sein sollte. Falls das nicht möglich ist, sollte zumindest Pflanzenstreu auf dem Acker verteilt werden. Auf keinen Fall darf der Boden unbedeckt bleiben.

Zusammenfassung von Alexander, Eda, Johann, Lina

Exkursion in die HafenCity Hamburg

Am 31.10.2016 fuhr der Geographie-Leistungskurs (Q1) von Herrn Tumbrink nach Hamburg, um sich dort ein Bild von Europas größtem Stadtentwicklungsprojekt zu machen. Nach einer Führung durch die HafenCity erforschten die SchülerInnen das Areal auf eigene Faust, wobei sie die Methoden „Spurensuche“ und „Blindenführung“ anwendeten. Eine abendliche Hafenrundfahrt rundete den Tag ab.

Diese Exkursion wurde freundlicherweise vom Förderverein unterstützt.

Exkursion in den Braunkohletagebau

Woher genau kommt die Elektrizität, die wir täglich nutzen? Ist es selbstverständlich, dass jeden Tag Strom aus der Steckdose kommt? Wie ist die Umweltverträglichkeit von Braunkohleverstromung einzuschätzen? Diese und viele weitere Fragen wurden uns, dem Leistungs- und Grundkurs Geographie bei unserer Exkursion am Freitag den 1. Juli zum Tagebau Welzow-Süd und dem Kohlekraftwerk „Schwarze Pumpe“ beantwortet.

Früh morgens ging es los und nach einer unterhaltsamen, zweistündigen Fahrt kamen wir in der Lausitz an. Sofort stiegen wir in spezielle Trucks, ohne die man das Gelände nicht befahren kann. Der Braunkohletagebau Welzow-Süd fördert etwa 90.000 Tonnen Braunkohle täglich. Wenn man dies hochrechnet kommt der Tagebau auf ca. 20 Millionen Tonnen Rohbraunkohle jährlich. Die geförderte Braunkohle wird anschließend zu nahliegenden Kraftwerken, wie der „Schwarzen Pumpe“ befördert und dort verarbeitet. Um den Tagebau vor dem Einsturz zu bewahren und aus ihm einen sicheren Arbeitsplatz zu machen, wird das Grundwasser ständig abgepumpt.

Doch nicht nur Fakten über die Gewinnung der Braunkohle wurden uns geboten, sondern viel mehr auch was uns, als Kurs, wirklich interessierte: Welche Auswirkungen und Nutzungskonflikte ergeben sich durch den Braunkohletagebau? So lernten wir auch einige Nachteile der Gewinnung des Rohstoffes kennen. Dörfer, wie das Nachbardorf Welzow müssen, aufgrund der Ausbreitung des Tagebaus umgesiedelt werden. Außerdem sinkt Biodiversität in der Region, da man große Flächen an Wäldern und Wiesen umgräbt, um die Kohleflöze zu erreichen. Hinzu kommt die große Menge an CO2, die bei der Verbrennung der Braunkohle ausgestoßen wird. Ist dies nachhaltig?

Trotz der schädlichen Auswirkungen des Tagebaus versucht Vattenfall durch Rekultivierung den ursprünglichen „natürlichen“ Zustand wiederherzustellen und ein Gleichgewicht zu schaffen, indem zerstörte Flächen neu bepflanzt werden.

Im Anschluss der Führung durch den Braunkohle-Tagebau stärkten wir uns in der Kantine, um dann weiter zum Kohle-Kraftwerk „Schwarze Pumpe“ zu fahren. Wir wurden herzlich im Informationszentrum des Kraftwerkes empfangen und durften eine weitere Führung genießen. Zuerst bekamen wir allgemeine Informationen zum Kraftwerk, das im Jahre 1997 erstmals seinen Betrieb aufnahm. Außerdem wurden uns weitere Kraftwerke und Tagebauten in der umliegenden Region gezeigt, die viele Regionen und Städte in Ostdeutschland mit Strom versorgen. Das Erstaunliche an diesem Kraftwerk ist, dass dort insgesamt nur 20 Mitarbeiter beschäftigt sind, wahrlich eine High-Tech-Einrichtung. Weitere erstaunliche Fakten sind, dass etwa 36.000 Tonnen Braunkohle täglich verstromt und rund 12 Milliarden Kilowattstunden (kWh) jährlich in das öffentliche Versorgungsnetz einspeist werden.
Nach dieser kleinen Einweisung ging es weiter zur Führung des Geländes. Helme und Kopfhörer durften natürlich nicht fehlen. Im Inneren des Kraftwerks konnten wir den Verbrennungsofen, die Turbinen und die Generatoren besichtigen. Zuletzt durften wir die Aussicht von einer 160m hohen Aussichtsplattform genießen.

Schlussfolgernd war der Besuch des Braunkohletagebaus und des Kraftwerks eine sehr gelungene und informative Exkursion, welche nicht nur durch Vorträge charakterisiert war, sondern viel mehr durch den persönlichen Eindruck, den man durch die kompetenten Führungen gewinnen konnte. Gerne nochmal 😉

Europa à la carte


Tomaten, Orangen, Tee, Wein, Mandeln, Tabak, Heringe, Pfirsiche – diese und einige weitere Zutaten nutzten die Oberstufenschüler/innen heute, um in die Behandlung des europäischen Agrarmarkts einzusteigen. Denn eines hatten alle landwirtschaftlichen Erzeugnisse gemeinsam: Sie werden in Europa produziert. Nachdem sich die Schüler/innen mithilfe des Atlas auf die jeweils wichtigsten Hauptanbaugebiete der zahlreichen Produkte geeinigt hatten, erstellten Sie eine 3D-Karte und kommentierten ihr Werk fachlich. Schnell fielen den Schüler/innen räumliche Disparitäten auf, die auf das variierende naturräumliche Potenzial zurückzuführen sind. Klima, Relief und Böden beeinflussen die landwirtschaftliche Produktivität und schaffen somit (Un)Gunsträume. Neu war vielen, dass in Europa auch Reis, Tabak und Bananen angebaut werden.

Bei einem gemeinsamen Picknick wurden Teile des Anschauungsmaterials schließlich verköstigt, ganz nach Pestalozzis Motto: Lernen mit Kopf, Hand und Bauch. Bon appétit!