Biodiversität im Wandel
Vom Einfluss des Klimawandels auf die biologische Vielfalt der Erde
„In diversity there is beauty and there is strength.“ (Maya Angelou)
Sarah Christin Fischer und Rebekka Heimann
- Nutze dieses Skript in Verbindung mit der PowerPoint-Präsentation auf dem Tablet.
- In der Präsentation findest du Links, die dich durch Anklicken mit dem Stift durch die Stationen führen.
- Achte besonders darauf, dass das Tablet nicht mit Flüssigkeiten oder Chemikalien in Kontakt kommt.
- Nimm das Tablet jeweils mit zu den Stationen.
- Bei Fragen oder Problemen wende dich an einen Betreuer!
Allgemeine Hinweise
Vervollständige das Schema1, um diese Frage zu beantworten. Ordne dafür dem Schema die unten stehenden Kästchen zu.
Biodiversität - Die Vielfalt des Lebens
Was bedeutet das genau?
Umfasst alle Organismen (Pflanzen, Tiere,
Pilze, Algen, Mikroorganismen,…) Umfasst die Vielfalt
innerhalb von Arten
Umfasst alle Ökosysteme, deren
Funktionen und Wechselwirkungen
Nutze das Diagramm2 aus der Präsentation, um die nachfolgenden Aussagen zu ergänzen.
1. Mit steigender Biodiversität …
. 2. In Monokulturen ist die Resistenz gegenüber Klimaereignissen…
. 3. Es lässt sich ableiten, dass die Biomasseproduktion der untersuchten
Ökosysteme mit steigender Biodiversität… .
Drei Gründe für die Wichtigkeit der Biodiversität:
Der Wert der Biodiversität
Warum ist Biodiversität wichtig?
Biodiversität sorgt also insgesamt mit all ihren komplexen Wechselwirkungen für ein funktionierendes Ökosystem und ist
somit auch für das Leben von uns Menschen unentbehrlich!
„Der Klimawandel bedroht die Biodiversität der Erde.“
Biodiversität und Klimawandel
Was genau bedeutet Klimawandel und bedroht er wirklich die
Biodiversität? Wenn ja, wie genau? Wie äußern sich die Auswirkungen des Klimawandels auf die Biodiversität? Welche Mechanismen sind dafür verantwortlich?
Die folgenden Stationen sollen dir helfen, diese und weitere Fragen zu beantworten.
Die folgenden Textabschnitte3 sind in der richtigen Reihenfolge. Ordne ihnen die entsprechenden Bilder zu.
Klimawandel – Was war das noch?
Setzt man sich mit dem Klimawandel auseinander, ist es zunächst wichtig, die Begriffe „Klima“ und „Wetter“ zu trennen. „Wetter“ beschreibt den Zustand der Atmosphäre zu einer bestimmten Zeit an einem bestimmten Ort. Der Begriff
„Klima“ hingegen bezieht sich auf einen längeren Zeitraum (mindestens 30 Jahre).
Hält also die Änderung des durchschnittlichen Wetters über mindestens 30 Jahre an, spricht man vom Klimawandel.
Ursachen für solche Klimaänderungen können natürlicher Art sein. Beispielsweise haben die sogenannten Sonnenflecken einen hohen Einfluss darauf.
Sonnenflecken sind Bereiche, in denen die Sonne weniger Energie abstrahlt. Die Anzahl dieser Flecken nimmt regelmäßig zu und ab. Eine Veränderung der
Sonnenaktivität führt zu einer veränderten Durchschnittstemperatur auf der Erde.
Ebenso haben über Jahrtausende stattfindende Schwankungen der Umlaufbahn der Erde um die Sonne sowie Schwankungen in der Erdachse einen geringen Einfluss auf die Durchschnittstemperaturen.
Einen größeren Einfluss auf das Klima der Erde haben die sogenannten Treibhausgase, besonders Kohlenstoffdioxid, Methan, Lachgas und
Wasserdampf. Diese gelangen schon immer über verschiedene natürliche Wege, wie z.B. Vulkane oder Verdunstungen, in die Atmosphäre.
Treibhausgase heißen so, weil sie verantwortlich für den sogenannten Treibhauseffekt sind.
Führe die nachfolgenden Stationen durch, um besser zu verstehen, wie dieser Treibhauseffekt funktioniert.
1
2
3
4
5 6 7
Jahre
Modellexperiment4 zum Treibhauseffekt der Atmosphäre:
Durchführung
- Folge den Anweisungen in der Präsentation.
Versuchsaufbau
Beobachtung:
Vor der Bestrahlung:
Temperatur vor dem Plexiglas:
Temperatur hinter dem Plexiglas:
Im Modell Realität
Infrarotlampe Erde
Infrarotstrahlung der Lampe Von der Erde ausgesendete langwellige Strahlung
Plexiglas Atmosphäre
Der Treibhauseffekt
Ohne den natürlichen Treibhauseffekt würden auf der Erde durchschnittlich nur -18°C herrschen.3
Markierung
Nach der Bestrahlung:
Temperatur vor dem Plexiglas:
Temperatur hinter dem Plexiglas:
Gefühl an den Händen:
Schlussfolgerung: Kreuze Zutreffendes an!
☐ Die Atmosphäre ist vollständig durchlässig für die langwellige Wärmestrahlung der Erde.
☐ Die Atmosphäre ist nur wenig durchlässig für die langwellige Wärmestrahlung der Erde.
☐ Die Atmosphäre ist nicht durchlässig für die langwellige Wärmestrahlung der Erde.
Im folgenden Schema3 ist der Treibhauseffekt vereinfacht dargestellt. Ordne den leeren Kästchen den richtigen Text zu.
Vergewissere dich anhand einer Musterlösung, dass dein Ergebnis richtig ist, bevor du die Texte aufklebst.
Schätze mit Hilfe des Diagramms aus der Präsentation ab, wann sich der CO2- Anteil in trockener Luft der Atmosphäre von 280 µmol/mol (vor der
Industrialisierung) auf 560 µmol/mol verdoppelt haben wird.
Ungefähr im Jahr wird der Anteil an Kohlenstoffdioxid in trockener Luft der Atmosphäre 560 µmol/mol betragen.
Der Klimawandel und der Mensch
Der anthropogene Klimawandel
Der Mensch hat einen starken Einfluss auf einen sehr wichtigen Faktor des Klimawandels: Die Treibhausgase. Besonders Kohlenstoffdioxid und Methan gelangen vermehrt in die Atmosphäre. Seit der Industrialisierung steigt deren Anteil in relativ kurzer Zeit schneller als zuvor.3 Dies hat weitreichende Folgen für
den Klimawandel und damit auch für die Biodiversität.
Der anthropogene Klimawandel
Der Mensch hat einen starken Einfluss auf einen sehr wichtigen Faktor des Klimawandels: Die Treibhausgase. Besonders Kohlenstoffdioxid und Methan
gelangen vermehrt in die Atmosphäre. Seit der Industrialisierung im 20.
Jahrhundert steigt deren Anteil in relativ kurzer Zeit schneller an als zuvor.3 Dies hat weitreichende Folgen für den Klimawandel und damit auch für die
Biodiversität.
Führe das Experiment6 „Vergleich der Wärmeabsorption von Kohlenstoffdioxid und Luft“ durch, um dieser Frage auf den Grund zu gehen. Folge den
Anweisungen in der Präsentation.
Versuchsaufbau
Die Erwärmung – Welche Rolle spielt Kohlenstoffdioxid dabei?
Die CO2-Konzentration in der Atmosphäre hat seit der Industrialisierung stark zugenommen. Dieses Treibhausgas absorbiert Wärmestrahlung, gibt diese wieder ab und heizt so den natürlichen Treibhauseffekt an. Dadurch steigen die
Temperaturen. Das hat zur Folge, dass die Anzahl einiger Schädlinge zunimmt, die sich bei diesen Klimaverhältnissen besonders wohl fühlen – so auch der Borkenkäfer.5 Die Klimaerwärmung hat starke Auswirkungen auf ein Ökosystem.
Artzusammensetzungen verändern sich und bringen Verschiebungen in Räuber- Beute-Beziehungen, Konkurrenzfähigkeiten und anderen komplexen
Wechselwirkungen mit sich.
Doch ist die Absorption von Wärme durch Kohlenstoffdioxid wirklich deutlich größer als die von Luft?
Jede Gruppe untersucht entweder Kohlenstoffdioxid oder Luft, aber nicht beides! Das heißt: Die Gruppen, die
Kohlenstoffdioxid eingesetzt haben, tauschen nach dem Experiment ihre Ergebnisse mit den Gruppen aus, die Luft
eingesetzt haben.
Beobachtung:
Minuten Temperatur im Gefäß mit Kohlenstoffdioxid [°C]
Temperatur im Gefäß mit Luft [°C]
0 1 2 3 4 5
Auswertung: Ergänze die Sätze und streiche Unzutreffendes.
Die Temperatur im Gefäß mit Kohlenstoffdioxid steigt in 5 Minuten um °C.
Die Temperatur im Gefäß mit Luft steigt in 5 Minuten um °C.
Das Kohlenstoffdioxid wird in 5 Minuten um °C wärmer / kälter als die Luft.
Warum ist das so? Ergänze den Text mit Hilfe der Wortbox.
Die Kohlenstoffdioxidmoleküle können die
. Das liegt an ihrem Molekülaufbau. Die Wärmestrahlung
löst verschiedene aus. Die so
aufgenommene Energie wird in Form von
, wodurch die Schwingungen wieder nachlassen. Luft enthält
zwar auch Kohlenstoffdioxid, aber nur zu ,
weshalb sich der beobachtete Effekt im Experiment zeigt.
Wärmestrahlung besonders gut absorbieren etwa 0,04 % Wärmestrahlung wieder abgeben Schwingungen im Molekül
Der Temperaturanstieg als Folge der erhöhten Treibhausgaskonzentration in der Atmosphäre hat ernst zu
nehmende Auswirkungen auf unsere Ökosysteme!
Nutze die Computersimulation unter www.klimafolgenonline.com, um dich über die prognostizierten Klimaverhältnisse in Leipzig zu informieren.
- Rufe die angegebene Internetseite auf.
- Gib oben rechts „Leipzig“ ein und klicke auf die rechts danebenstehenden Pfeile, um die Suche zu starten. Schließe das sich öffnende Fenster.
- Wähle zunächst an der rechten Seite unter RCP 8,5 den Fall „geringe Temperaturzunahme“ aus.
- Starte die Simulation, indem du unten auf das „Play-Symbol“ (Dreieck) klickst.
- Stoppe die Simulation (Pause-Symbol), wenn der rote Balken auf der Zeitleiste ganz rechts angekommen ist. Links oben wird die Dekade 2071- 2100 angezeigt.
- Klicke nun unten links auf das Symbol mit dem Diagramm für detailliertere Informationen.
- Es öffnet sich ein neues Fenster. Wähle „Tabelle“ aus. Ergänze die dort angegebenen Werte in der folgenden Tabelle.
Schließe das Fenster wieder und wähle unter RCP 8,5 den Fall „mittlere Temperaturzunahme“ aus. Wiederhole die nachfolgenden Schritte.
Schließe das Fenster wieder und wähle jetzt unter RCP 8,5 den Fall „hohe Temperaturzunahme“ aus. Wiederhole die nachfolgenden Schritte.
Zukunftsmusik– Die Folgen des Klimawandels voraussagen
Mit dem Klimawandel sind viele Fragen über dessen Folgen und die Zukunft verbunden. Um Antworten hierfür zu finden, nutzt man meist Modelle oder
Simulationen, die zukünftige Szenarien berechnen.
Wie hoch steigen die Temperaturen?
Wie wird sich das Klima voraussichtlich
verändern?
Prognostizierte Werte für die Dekade 2071-2100:
Szenario:
Geringe Temperatur-
erhöhung
Szenario:
Mittlere Temperatur-
erhöhung
Szenario:
Hohe Temperatur-
erhöhung Jährliche
Mitteltemperatur [°C]
Jährliche Anzahl an Tagen ohne
Niederschlag
Jährliche Anzahl an Frosttagen
Laut der verwendeten Computersimulation liegen für die aktuelle Dekade 2011-2020 in Leipzig bei einem mittleren Temperaturanstieg folgende Werte
vor:
Jährliche
Mitteltemperatur [°C]
10,6 Jährliche Anzahl an
Tagen ohne Niederschlag
200,9 Jährliche Anzahl an
Frosttagen 53,3
Auswertung: Streiche Unzutreffendes und ergänze die nachfolgenden Aussagen.
o Bezüglich der jährlichen Mitteltemperatur unterscheiden sich die Szenarien der geringen und der hohen Temperaturerhöhung um . o Bezüglich der jährlichen Anzahl an Tagen ohne Niederschlag werden bei dem
Szenarium der mittleren Temperaturerhöhung
weniger / mehr angegeben als bei der hohen Temperaturerhöhung.
o Bezüglich der jährlichen Anzahl an Frosttagen werden beim Szenarium der geringen Temperaturerhöhung weniger / mehr angegeben als bei der mittleren Temperaturerhöhung.
o Im Vergleich zur aktuellen Dekade steigt / sinkt die mittlere Jahrestemperatur bei einer hohen Temperaturerhöhung bis 2071-2100 um . o Im Vergleich zur aktuellen Dekade steigt / sinkt die jährliche Anzahl der
niederschlagsfreien Tage bei einer geringen Temperaturerhöhung bis 2071-
2100 um .
o Im Vergleich zur aktuellen Dekade steigt / sinkt die jährliche Anzahl der Frosttage bei einer mittleren Temperaturerhöhung bis 2071-2100 um
.
Die unterschiedlichen Szenarien zeigen, dass Klimaprognosen von vielen Unsicherheiten begleitet werden. Das Klima wird von vielen Faktoren beeinflusst,
deren Veränderungen oft schwer abzuschätzen sind.
Führe die folgenden drei Experimente durch, um diese Fragen zu klären. Folge jeweils den Anweisungen in der Präsentation.
Experiment 1: Ändert sich der pH-Wert von Wasser durch Kohlenstoffdioxid?7 Beobachtungen:
Farbe pH-Wert
Nach Zugabe des Universalindikators:
Nach dem Pusten:
Auswertung: Kreuze Zutreffendes an.
Kohlenstoffdioxid reagiert im Wasser, wodurch der pH-Wert ... ☐ sinkt.
☐ steigt.
☐ gleich bleibt.
Ein weiteres CO
2-Problem – Die Gefahr für junge Clown-Fische
Der steile Anstieg der Kohlenstoffdioxidkonzentration in der Atmosphäre führt nicht nur zu erhöhten Temperaturen. Er hat auch großen Einfluss auf die Chemie des Meeres und dessen Bewohner.
Clown-Fische kommen in einem bunten, vielseitigen Ökosystem vor – den Korallenriffen. Dort leben sie in Symbiose mit Anemonen. Clown-Fische und ihre Larven haben viele natürliche Feinde. Doch auch die steigende Kohlenstoffdioxidkonzentration in der Atmosphäre gefährdet sie…
Verändert Kohlenstoffdioxid wirklich den pH-Wert des
Meerwassers? Wenn ja, was genau steckt dahinter? Und was hat es mit der Beeinträchtigung des Clown-Fischs auf sich?
Kohlenstoffdioxid löst sich zu einem geringen Teil in Wasser, reagiert aber auch zu einem geringen Teil mit dem Wasser. Notiere zu den Wortgleichungen die Reaktionsgleichungen in der Formelsprache.
Kohlenstoffdioxid reagiert im Meerwasser auch mit darin gelösten Ionen:
Experiment 2: Was passiert an der Grenzschicht zwischen Ozean und Atmosphäre?7
Versuchsaufbau
Beobachtung:
Auswertung: Ergänze den Text8. Nutze die Begriffe im Kasten.
An der der Weltmeere findet ein Austausch von Gasen mit der Atmosphäre statt. Dies geschieht an der , an der Luft und Wasseroberfläche aufeinander treffen. Durch Abkühlung, Strömungen oder andere Einflüsse kann das Oberflächenwasser in Schichten transportiert werden. Man spricht von einer „ “.
Experiment 3: Temperaturabhängigkeit der Löslichkeit von Kohlenstoffdioxid in Wasser9
Beobachtung:
Volumen an aufgefangenem, also nicht im Wasser gelöstem Kohlenstoffdioxid Bei kaltem
Wasser Bei warmem Wasser
Auswertung: Streiche Unzutreffendes.
In kaltem Wasser löst sich mehr / weniger Kohlenstoffdioxid als in warmem Wasser.
An den Polen löst sich mehr / weniger Kohlenstoffdioxid im Meerwasser als in den Tropen.
An den Polen hat das Meerwasser folglich einen niedrigeren / höheren pH- Wert als in den Tropen.
Grenzschicht tiefere CO2-Senke Oberflächen
Ergänze den Text10. Nutze dafür die Begriffe im Kasten.
Clown-Fischlarven schwimmen nach dem Schlüpfen ins offene Meer, wo sie sich weiterentwickeln. Etwa zwei Wochen später sind sie reif genug, um zum Riff zurück zu schwimmen und mit Seeanemonen eine Symbiose einzugehen. Doch diese Reise ist für die kleinen Clown-Fische mit vielen Gefahren verbunden, denn nahe dem Riff lauern viele Räuber, wie z.B. der Zackenbarsch. Ihre Feinde
erkennen die Fische jedoch an deren Duft und können ihnen so ausweichen.
Ohne diesen Geruchssinn wären die jungen Clown-Fische ihnen hilflos ausgeliefert Doch dieser lebenswichtige Geruchssinn wird durch einen veränderten pH-Wert stark beeinflusst. Forscher aus Australien haben dies untersucht.11
Und was hat das nun mit dem Clown- Fisch zu tun?
Durch die Aufnahme und anschließende Reaktion von Kohlenstoffdioxid mit Wasser sinkt der . Das Meerwasser wird also weniger alkalisch, was im Sprachgebrauch häufig als „Versauerung“ bezeichnet wird. Seit der Industrialisierung ist der pH-Wert bereits um 0,1 Einheiten gesunken. Das bedeutet, die Konzentration der H+-Ionen ist auf das 1,26-fache angestiegen.
Langzeitversuche zeigen, dass einige Arten unter derart veränderten
langsamer wachsen. Der sinkende pH-Wert bedeutet für die Organismen, weshalb der Stoffwechsel verlangsamt
wird und so die Fortpflanzung, das , die
Konkurrenzfähigkeit und die Entwicklung eingeschränkt werden.
pH-Wert Stress Wachstum Bedingungen
Clown-Fischlarven schwimmen nach dem Schlüpfen ins offene Meer, wo sie sich weiterentwickeln. Etwa zwei Wochen später sind sie reif genug, um zum Riff zurück zu schwimmen und mit Seeanemonen eine Symbiose einzugehen. Diese Reise ist für die kleinen Clown-Fische mit einigen Gefahren verbunden, denn nahe dem Riff lauern viele Räuber, wie z.B. der Zackenbarsch. Die Fische erkennen ihre Feinde jedoch an deren Duft und können ihnen so ausweichen.
Ohne diesen Geruchssinn wären die jungen Clown-Fische ihnen hilflos ausgeliefert.
Dieser lebenswichtige Geruchssinn wird durch einen veränderten pH-Wert stark beeinflusst. Forscher aus Australien haben dies untersucht. Dabei wurde den 11 Tage alten Clown-Fischen die Wahl zwischen zwei Strömungen gegeben. 16
Die Ergebnisse der Studie11 sind in der Präsentation dargestellt.
Werte die Forschungsergebnisse aus, indem du die nachfolgenden Sätze vervollständigst.
o Bei einer Aufzucht im weniger alkalischen pH-Bereich, also bei einem pH-Wert von , halten sich die Fische % der Zeit in dem Strom mit dem Duft ihres Feindes, dem Zackenbarsch, auf.
o In der Kontrollgruppe, die bei einem pH-Wert von aufgezogen wurde, halten sich die Fische im unbehandelten Strom und dem Strom mit dem Duft des Doktorfisches auf.
o In der Kontrollgruppe bevorzugen die Clown-Fische die Strömung mit gegenüber der Strömung mit dem Duft des
Zackenbarschs.
o Bei der Aufzucht bei einem pH-Wert von scheinen die Fische nicht mehr zwischen Feind und Doktorfisch unterscheiden zu können. Sie bevorzugen immer Wasser mit Duftstoff, egal aus welcher Quelle.
o Eine des pH-Wertes im Meer könnte also dazu führen, dass die jungen Clown-Fische nicht mehr in der Lage sind, ihren Feinden aus dem Weg zu gehen. Das könnte zu einer der Clown-Fisch-Population führen.
Zackenbarsche fressen die jungen Clown-Fische. Sie sind weit verbreitet an Korallenriffen und damit eine große Gefahr für die jungen Tiere. Doktorfische hingegen sind Pflanzenfresser und damit
nicht gefährlich für sie.
Korallen benötigen, wie andere kalkbildende Lebewesen auch, Carbonat-Ionen für den Aufbau ihrer Kalkskelette.
Begründe kurz, warum Korallen im weniger alkalischen Meerwasser Probleme beim Aufbau der Kalkskelette haben. Nutze dafür die eben aufgestellten
Reaktionsgleichungen.
Auch andere Lebewesen leiden unter dem Stress des niedrigeren pH-Wertes, z.B. die Korallen. Sie bilden das Habitat des Clown-Fischs. Die pH-Wert-Änderungen bringen ein zweites Problem für den Clown-Fisch mit sich, die Existenz seines Lebensraums ist gefährdet.
Bearbeite die folgenden Aufgaben dazu.
Biodiversität schützen – Was wird getan?
… in der Politik?
Der Klimawandel, Verluste von Biodiversität und deren Zusammenhang sind globale Probleme. Um diesen zu begegnen, müssen an vielen Orten Maßnahmen ergriffen werden, was Koordination und Kooperation aller Länder erfordert. Um das zu erreichen, wurden in den letzten Jahren viele Umweltabkommen verabschiedet. Im Kontext
Biodiversität und Klimawandel ist das „Übereinkommen über biologische Vielfalt“ (CBD), auch Biodiversitätskonvention genannt, besonders wichtig. Die drei Hauptziele, die hier festgelegt sind, lauten:
1. Schutz der Biodiversität
2. Biodiversität nachhaltig nutzen
3. Die sich aus der Nutzung genetischer Ressourcen ergebenden Vorteile gerecht aufteilen
Die 198 Vertragsstaaten (Stand 2016) sind verpflichtet, politische Vorgaben nach bestem Wissen und Gewissen umzusetzen und regelmäßig zu berichten.
Solche Abkommen sind eine wichtige Grundlage, um den weltweiten Verlust an
Biodiversität einzudämmen. Ein Schutz oder nachhaltige Nutzung der biologischen Vielfalt wären ohne solche global-politischen Initiativen nicht möglich.12
Um politische Vorhaben mit Fachwissen über die komplexen Systeme, die hinter den globalen Problemen stecken, zu unterstützen, ist Forschung unerlässlich.
Schau dir das Video zur Biodiversitätsforschung an, um zu verstehen, was in der Forschung
genau getan wird.
Nenne drei Hilfsmittel, welche für die Erforschung von Biodiversität genutzt werden.
M
E
S
Wofür sind Modellsysteme hilfreich? Kreuze Zutreffendes an.
☐ Alle möglichen Einflussgrößen können auf einmal betrachtet werden.
☐ Komplexe Zusammenhänge können vereinfacht werden.
☐ Sie erleichtern die Bestimmung von Arten.
Weshalb ist Biodiversitätsforschung wichtig? Kreuze Zutreffendes an.
☐ Die Konsequenzen vom Verlust oder von Veränderungen der Biodiversität sind weitreichend und sollten abgeschätzt werden.
☐ Durch das Aufdecken komplexer Zusammenhänge kann gezeigt werden, dass Biodiversität schützenswert ist und nachhaltig damit umgegangen werden muss.
☐ Die Erforschung hilft bei der Einsparung von Treibhausgasen.
Stell dir vor, du sollst Werbung für den gesehenen Film machen. Erfinde hierfür einen kurzen, ansprechenden Slogan.
Der Klimawandel und damit verbunden auch die Biodiversität werden stark von
der Kohlenstoffdioxidkonzentration beeinflusst. Was kannst du persönlich tun, um davon weniger zu produzieren?
Halte deine Ideen stichpunktartig fest.
Was kannst du persönlich für den Erhalt oder den Schutz der Biodiversität tun? Halte deine
Ideen stichpunktartig fest.
Die Erwärmung – Welche Rolle spielt Kohlenstoffdioxid dabei?
Kreuze Zutreffendes an.
☐ Kohlenstoffdioxidmoleküle nehmen keine Wärmestrahlung auf, sondern reflektieren sie zurück zur Erde.
☐ Kohlenstoffdioxidmoleküle nehmen Wärmestrahlung besonders gut auf, was verschiedene Schwingungen im Molekül auslöst.
☐ Die von den Kohlenstoffmolekülen aufgenommene Energie wird wieder als Wärmestrahlung zur Erde zurückgestrahlt.
☐ Die schnell ansteigende Konzentration an Kohlenstoffdioxid in der Atmosphäre bleibt also ohne Folgen.
☐ Ein hoher Anteil an Kohlenstoffdioxid in der Atmosphäre verstärkt also den natürlichen Treibhauseffekt und die Durchschnittstemperaturen steigen.
Wenn Pflanzen wandern – die Auswirkungen der Erwärmung Streiche Unzutreffendes.
Die Anzahl der Fichten in Deutschland nimmt zu / ab.
Die Areale, in denen die Stechpalme in Deutschland wachsen kann, hat bereits zugenommen / abgenommen.
Die Ansprüche der Fichten werden durch den Klimawandel in weniger / mehr Gebieten in Deutschland erfüllt.
Wenn Pflanzen nicht in andere Gebiete abwandern können oder mit dem Klimawandel nicht mithalten, passen sich die Arten schneller an / sterben einige Arten aus.
Computersimulationen werden oft genutzt, um zukünftige Klimaverhältnisse und damit verbundene Folgen abschätzen zu können. Sie bilden damit eine wichtige Grundlage für Maßnahmen zur Abschwächung des Klimawandels.
Kreuze Zutreffendes an.
Computersimulationen…
☐ …sind neben Experimenten wichtig für Erkenntnisse über die Folgen des Klimawandels.
☐ …bringen eindeutige Ergebnisse.
☐ …entsprechen der Realität.
☐ …berücksichtigen verschiedene Annahmen, die zu verschiedenen Szenarien führen.
Biodiversität und Klimawandel – eine Gesamtauswertung
Die Erwärmung und das Meer – Teil 1: Mangrovenwälder
Nenne die zwei Faktoren, die eine wesentliche Rolle beim Anstieg des Meeresspiegels spielen.
1. 2.
Die Wälder zwischen Land und Meer, die Mangroven, sind durch den Anstieg des Meeresspiegels besonders gefährdet. Ist ein Ausweichen der Arten landeinwärts nicht möglich, kann es zu einem Verlust dieses Ökosystems kommen. Welche Folgen hat dieser Verlust? Kreuze Zutreffendes an.
☐ Der Lebensraum für viele Tier- und Pflanzenarten geht verloren.
☐ Die Pflanzen sterben ab und verfaulen, wodurch Giftstoffe entstehen, die das Meer verschmutzen.
☐ Die Schutzfunktion der Küste vor Wellen, Überschwemmung, usw. geht verloren.
☐ Die Bevölkerung verliert eine wichtige Quelle für Früchte, Fische, Heilpflanzen und Brennholz.
☐ Die Anzahl der Fische nimmt zu, da ihnen ohne die Pflanzen der Mangrovenwälder mehr Nährsalze zur Verfügung stehen.
Die Erwärmung und das Meer – Teil 2: Die Aalmutter Streiche Unzutreffendes.
Bei steigender Wassertemperatur löst sich mehr / weniger Sauerstoff darin.
Bei steigender Wassertemperatur haben Tiere einen höheren / niedrigeren Sauerstoffbedarf.
Eine geringere Sauerstoffsättigung des Wassers führt zu einer Steigerung / Verringerung des Wachstums von Fischen, wie z.B. der Aalmutter.
Ein weiteres CO2-Problem – die Gefahr für junge Clown-Fische Ergänze den Text. Nutze dafür die Wörter im Kasten.
Löst sich Kohlenstoffdioxid in Wasser, dessen pH-Wert, weil ein Teil des Kohlenstoffdioxids mit Wasser zu reagiert. Dieser Vorgang passiert an der der Weltmeere. In kaltem Wasser löst sich Kohlenstoffdioxid als in warmem Wasser, wodurch die pH-Wert-Erniedrigung an den Polen ist als in den Tropen.
Der niedrigere pH-Wert führt dazu, dass junge Clown-Fische sich nicht mehr von dem Duft eines fernhalten, sondern von diesem sogar
werden. Auch ihr Lebensraum, die Korallen, sind durch
den sinkenden pH-Wert .
Oberfläche sinkt Feindes Kohlensäure stärker mehr gefährdet angezogen
Vervollständige die Mind-Map. So kannst du das, was du in den Stationen gelernt hast, übersichtlich darstellen. Nutze dafür folgende Kästchen.
Anstieg der Durchschnitts- temperaturen
Wanderung / Arealveränderung von Pflanzen Beeinflussung der Entwicklung,
des Wachstums und der Reproduktion der Aalmutter
Meeresspiegelanstieg
Beeinflussung des Geruchssinns des Clown-Fischs
Beeinflussung von Korallen
Rückgang der
Mangrovenwaldbestände Bessere Bedingungen für
bestimmte Schädlinge Stellenweise geringere
Sauerstoff-Sättigung des Meerwassers
„Der Klimawandel bedroht die Biodiversität der Erde.“
Du kennst diese Karikatur bereits vom Beginn des Schülerlabortages. Bewerte die Karikatur und halte deine Gedanken stichpunktartig fest. Folgende Fragen
sollen dir eine Anregung geben: Stimmst du der Aussage zu? Spiegelt die Karikatur die Realität wider? Welches Ziel könnte die Karikatur verfolgen? Wird
dieses erreicht?
Deine Argumente kannst du in der späteren Klassendiskussion nutzen!
Literaturverzeichnis
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die Biodiversität: Unter Berücksichtigung von Habitatveränderungen, Umweltverschmutzung und Globalisierung : wissenschaftliche Fakten : mit 224 Abbildungen, 10 Tabellen und 6 Tafeln.
BIODIVERSITÄT - Eine Einührung. Hamburg: Wissenschaftliche Auswertungen.
[2] Isbell, Forest; Craven, Dylan; Connolly, John; Loreau, Michel; Schmid, Bernhard; Bruelheide, Helge (2015): Biodiversity increases the resistance of ecosystem productivity to climate extremes. In: Nature
<London>, 526 (7574), 574–77. doi: 10.1038/nature15374.
[3] Essl, Franz; Rabitsch, Wolfgang (Hrsg.) (2013): Biodiversität und Klimawandel: Auswirkungen und Handlungsoptionen für den Naturschutz in Mitteleuropa. Klimatologische Grundlagen: Klimawandel, Beobachtungen, Szenarien. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg.
[4] Grötzebauch, Helmuth (2017): Versuche zum Treibhauseffekt: Vertiefungsseminar zur Physikdidaktik:
Praxisseminar "Klimawandel". Skript TE, Freie Universität Berlin.
[5] Lozán, José L.; Breckle, Siegmar-Walter; Müller, Ruth; Rachor, Eike (Hrsg.) (2016d): Warnsignal Klima:
die Biodiversität: Unter Berücksichtigung von Habitatveränderungen, Umweltverschmutzung und Globalisierung : wissenschaftliche Fakten : mit 224 Abbildungen, 10 Tabellen und 6 Tafeln. Über die Zunahme thermophiler Schadorganismen in Wäldern am Beispiel der Borkenkäfer. Hamburg:
Wissenschaftliche Auswertungen.
[6] Heier, Niklas (2013): Unterrichtsmaterialien Chemie: Smog und Abgase. Modellversuch zum
Treibhauseffekt. Georg-August-Universität Göttingen. Verfügbar unter http://www.unterrichtsmaterialien- chemie.uni-goettingen.de/material/7-8/V7-196.pdf.
[7] BIOACID / Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (Hrsg.) (2012): Das andere CO2-Problem, Ozeanversauerung: Acht Experimente für Schüler und Lehrer. 2. Aufl. Kiel.
[8] Soria-Dengg, Sally; Nicolai, Maike (Hrsg.) (2012): Das andere CO2-Problem, Ozeanversauerung: Acht Experimente für Schüler und Lehrer. 2. Aufl. Kiel.
[9] Heimann, Rebekka; Bierbach, Stephan (2017): Chemische Schlüsselkonzepte: Flügelschnecke in Gefahr. Einführung des chemischen Gleichgewichts in der Sekundarstufe I an einem naturbezogenen Beispiel. In: PdN CHEMIE in der Schule, 66 (1).
[10] Lehmköster, Jan (2010): Mit den Meeren leben: Kapitel 2: Wie der Klimawandel die Chemie des Meeres verändert. Hamburg: Maribus gGmbH (World ocean review: 1.2010).
[11] Dixson, Danielle L.; Munday, Philip L.; Jones, Geoffrey P. (2010): Ocean acidification disrupts the innate ability of fish to detect predator olfactory cues. In: Ecology letters, 13 (1), 68–75. doi: 10.1111/j.1461- 0248.2009.01400.x.
[12] Lozán, José L.; Breckle, Siegmar-Walter; Müller, Ruth; Rachor, Eike (Hrsg.) (2016b): Warnsignal Klima:
die Biodiversität: Unter Berücksichtigung von Habitatveränderungen, Umweltverschmutzung und Globalisierung : wissenschaftliche Fakten : mit 224 Abbildungen, 10 Tabellen und 6 Tafeln. Globale politische Vorgaben für den Schutz und die nachhaltige Nutzung der Biodiversität. Hamburg:
Wissenschaftliche Auswertungen.
