VERKNÜPFUNG VON KUNST- UND WISSENSCHAFTSVERMITTLUNG

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V ERKNÜPFUNG VON KUNST- UND WISSENSCHAF TS V ERMIT TLUNG

CREATIVE CAMPS

J UA N I TA S CH L Ä P F E R - M I L L E R M A N U E L A D A H I N D E N

C R E A T IV E C A M P S

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CREATIVE CAMPS

VERKNÜPFUNG VON KUNST- UND WISSENSCHAFTSVERMITTLUNG

Juanita Schläpfer-Miller & Manuela Dahinden

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ÜBER UNS

Mit dem Projekt Creative Camps möchte das Zürich-Basel Plant Science Center Kindern im Alter von 8–14 Jahren das Erleben von Kunst und Wissenschaft ermöglichen. Der Einbezug verschiedener Formen der künstlerischen Gestaltung ermöglicht einen neuen, individuellen Zugang zu gesellschaftsrelevanten Themen aus der Pflanzenforschung. Gemeinsam erkunden wir, warum es Artenvielfalt braucht, wie Pflanzen mit Insekten kommunizieren und welche Technologien uns helfen, die Um- welt zu schützen.

Der innovative Aspekt dieses Projekts ist die Art und Weise, wie Forschende und Kunstschaffende zusammenarbeiten, um wissenschaftliche Themen in einen künstlerischen Kontext zu setzen. Forschungsfragen werden in materialbezogene, kreative, soziale und persönliche Lernprozesse überführt. Die Ästhetik spielt dabei eine zentrale Rolle – nicht nur um den Lernenden einen kreativen Selbstausdruck zu ermöglichen, sondern auch, um einen persönlichen Zugang zu komplexen Forschungsthemen zu öffnen. Diese Zugänge können spiele- risch, sinnlich und performativ sein. Sie können sich in kreati- vem Erfinden, Improvisieren, Ausprobieren, im Sammeln von Naturobjekten, in offenem Design und in der Gestaltung von Kunstobjekten äussern.

Entstanden sind Workshopmodule, die Kunst- und Wissen- schaftsvermittlung verknüpfen. Dafür besuchten Studierende der Zürcher Hochschule der Künste die Forschungslabore des Zürich-Basel Plant Science Center an der ETH Zürich und der Universität Zürich. Der Austausch ermöglichte den Kunststu- dierenden, einen Moment ästhetischen Lernens zu stimulie- ren – Erlebnisse, in denen die Lernenden innehalten, mit allen Sinnen wahrnehmen, staunen, neugierig werden und verstehen wollen. Das Staunen wird in einen gestalterischen Prozess umgewandelt. Kreativität, kritisches Denken und Vertrautheit mit naturwissenschaftlichen Methoden werden gefördert.

Die Forschenden wurden in die Gestaltung und Ausführung der Workshops miteinbezogen und sammelten so eigene Er- fahrungen in der Wissensvermittlung.

In diesem Buch haben wir für Sie, liebe Leserinnen und Leser, eine Auswahl der Workshopmodule dokumentiert. Die Aktivi- täten können ohne grossen Aufwand in ausserschulischen Lernorten – mit Gruppenleitenden in einem Ferienlager oder als schulische Projektwochen in der Natur – durchgeführt werden. Eine kurze Einführung erläutert den wissenschaftlichen Hintergrund und die Lernziele jeder Aktivität. Materiallisten und Schritt-für-Schritt-Anleitungen ermöglichen eine genaue Planung und die reibungslose Durchführung. Dennoch bleibt genug Raum für die Kinder und Jugendlichen zum Selbstaus- probieren, Forschen und Tüfteln. Weiterführende Informationen stellen die Experimente in den Kontext aktueller Forschung.

Wir danken dem Schweizerischen Nationalfonds für die finan- zielle Unterstützung dieses Agora Projekts sowie allen beteilig- ten Kunstschaffenden und Forschenden des Zürich-Basel Plant Science Centers. Langfristig ist es unser Ziel, ein nationales Angebot an Wissenschaftsferien in der Schweiz aufzubauen.

Dafür arbeiten wir mit der Stiftung Science et Cité, der Zür- cher Schülerferienstiftung, Kovive und anderen Anbietern von Ferienlagern und ausserschulischen Aktivitäten zusammen.

Viel Spass beim kreativen Forschen wünschen Juanita Schläpfer-Miller & Manuela Dahinden

& das Zürich-Basel Plant Science Center.

https://vimeo.com/423523354

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KONZEPT

4 Unsere Welt verändert sich. Globale Umweltprobleme wie der Verlust an Biodiversität und Naturlandschaften sowie der Klima- wandel stellen uns vor grosse, oft scheinbar unüberwindbare Herausforderungen. Damit wir diesen dennoch beikommen können, ist es unverzichtbar, dass wir uns mit der Rolle der Pflanzen- und Umweltwissenschaften auseinandersetzen und deren Methoden und Erkenntnisse lösungsorientiert einsetzen.

Die Kunst kann einen entscheidenden Beitrag zu einem erwei- terten Naturverständnis leisten. Damit die Kunst eine kulturell entwickelte Position als heuristisch-interpretatives Medium erlangt, muss sie jedoch gezielt zur Anwendung kommen.

WELCHEN BEITR AG LEISTET DIE KUNST IN DER WIS- SENSCHAF TSKOMMUNIK ATION?

Nach den Humangeografen Barry und Born (2013) bewirkt die Verknüpfung von Kunst & Wissenschaft langfristig eine Entwicklung neuer Konzepte vom Wesen und Umfang der Kunst, die in drei logischen Aspekten begründet werden: (i) Verantwortlichkeit – angesichts der Notwendigkeit nicht nur eines verbesserten Wissens in der Gesellschaft um naturwis- senschaftliche Sachverhalte, sondern auch gesellschaftlich robuster Naturwissenschaften; (ii) Innovation – angesichts der Rolle der Kunst bei der Förderung von Kreativität in Natur- wissenschaft und Technologie; (iii) Ontologie – im Sinne einer Kollaboration zwischen Kunst und Wissenschaft, die zu neuen Einsichten in das Wesen und die gegenseitige Beziehung der beiden führen könnte.

Auch sehen Barry und Born die Verknüpfung von Kunst & Wis- senschaft als wichtige Erneuerungsquelle für die Beziehung zwischen den Naturwissenschaften und der Gesellschaft:

«Angesichts der immer grösser werdenden Probleme, mit denen die Welt konfrontiert wird, hat die Fähigkeit der Kunst, Beziehungen zwischen neuen Erkenntnissen, Dingen, Orten und Personen – die vorher nicht existierten – zu schaffen, eine besondere Brisanz.»

Weil Pflanzen ein integraler Bestandteil der menschlichen Kultur sind, dürfte es selbstverständlich sein, dass Pflanzenforschung entscheidend für das Überleben der Menschheit ist. Trotzdem ist es oft schwer, junge Menschen für Pflanzen zu interessieren.

Das Creative Camps Projekt bringt Forschende aus verschiedenen Bereichen der Pflanzen- und Umweltwissenschaften zusammen. Dazu gehören die Forschungsbereiche der Bio- kommunikation, Pflanzenevolution, Pflanzenentwicklung, Mo- lekularbiologie, Ökologie und Landschaftsgestaltung.

Zusammen möchten wir folgende Fragen beantworten: Wie sind Pflanzen aufgebaut? Was können wir von ihnen lernen?

Wie interagieren sie mit der Umwelt? Was leisten Pflanzen für uns und unseren Planeten? Wie passen sie sich an verändernde Klimabedingungen an? Und wie können wir die Artenvielfalt und Ökosystemleistungen erhalten?

Obwohl die Schnittstelle zwischen Kunst und Wissenschaft als Forschungs- und Praxisfeld etabliert ist und künstlerische Methoden auch als Mittel zur Wissenschaftskommunikation anerkannt sind, gab es nach unserem Wissen bisher wenig Zu- sammenarbeit von Kunst- und Wissenschaftsvermittelnden bei der Gestaltung von Ferienlagern, schulischen Projektwochen oder Freizeitaktivitäten. Wir möchten bewusst eine experimen- telle Kreativität und ein integratives Lernen fördern. Dabei be- rücksichtigen wir möglichst alle relevanten wissenschaftlichen Perspektiven und verdichten sie zu einem Gesamtkonzept.

Unser Interesse liegt also darin, Studierende der Kunstver- mittlung zu motivieren, sich mit den Themen der naturwissenschaftlichen Forschung auseinanderzusetzen, um Metaphern, Narrative und Bilder zu kreieren, welche eine junge Zielgruppe interessieren und inspirieren können. Diese umfassende Auf- gabe kann nur erfüllt werden, wenn das pädagogische Kon- zept mit der Lebenswirklichkeit Beziehungen entwickelt. Unter Lebenswirklichkeit soll hier sowohl die natürliche als auch die soziale, kulturelle und technische Umwelt verstanden werden (Schmidt-Callsen, 2014).

Wissenschaftlichen Fragen offen und mit kultureller Neugierde zu begegnen, erfordert, den Blick auf die Dinge zu wecken und sich von ihnen berühren zu lassen. Im Dialog entsteht aus dieser dazugewonnenen Wahrnehmung ein erweitertes Bewusstsein für Natur und Umwelt. Die Aktivitäten, die von den Studierenden der Kunstvermittlung initiiert werden, geben dem Programm eine ästhetisch-affektive Färbung, welche die Teilnehmenden aktiv einbeziehen soll. Es lohnt sich in diesem Zusammen- hang, zwei schon etablierte kunsterzieherische Aspekte des Programms etwas näher zu betrachten.

DAS GESTALTERISCHE MOMENT

Ästhetische Bildung bietet Menschen Gelegenheit, sich aus- zudrücken, ihren Gedanken, Gefühlen und Ideen Form und Gestalt zu geben und an Umwelt, Kunst und Kultur teilzuhaben.

Sie eröffnet einen sinnlichen Zugang zur Welt, ermöglicht eine produktive und reflexive Auseinandersetzung mit den Phä- nomenen der Umwelt und befähigt, handelnd, denkend und fühlend mit sich selber, der Natur und mit der gestalteten Welt in Dialog zu treten – eine Beziehung aufzubauen.

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DIE BEDEUTUNG DES STAUNENS

Im initiierten Kultur- und Wissensaustausch zwischen For- schenden und Kunstschaffenden geht es darum, das Staunen als Ausgangslage gestalterischer Prozesse für sich selbst zu kultivieren und mit den Lernenden zu teilen.

Die Autorin, Biologin und Umweltaktivistin Rachel Carson be- schrieb 1956 in «The Sense of Wonder» (deutsche Ausgabe

«Magie des Staunens») eindrücklich, dass das Teilen von er- staunlichen Wahrnehmungen, das Mitteilen der Entdeckungen und das praktische Erinnern von staunenswerten Momenten sich als nachhaltiges Lernen entpuppt. Das Lernen ist dabei kein Weitergeben von Wissen und Können, sondern ein Aus- tausch von Erfahrungen und Erlebnissen unterschiedlicher Menschen, zum Beispiel von Lernenden und Lehrenden.

Lernen geschieht am effektivsten, wenn Menschen mit der wirk- lichen Welt interagieren und fassbare Objekte und Prozesse schaffen. In unseren Creative Camps setzen sich die Lernenden mit wissenschaftlichen und technischen Phänomenen, Prozes- sen und Werkzeugen auseinander, darunter mit Kernbausteinen der Physik wie Kraft, Bewegung, Licht, Osmose, Reflektanz und Resonanz. Diese und andere Konzepte und Phänomene werden durch aktives Erforschen, Fragenstellen, wiederholtes Entwerfen und Ausprobieren sowie Problemlösen erfahren – ein Prozess, der die Erfahrung und das Bewusstsein von Natur und Umwelt durch das Erwecken von Fantasie, Empathie und Verstand erhöhen soll (Østergaard, 2008).

Ästhetisches Erleben beinhaltet mehr als die bildhafte Vor- stellung eines Narrativs oder einer Situation: Es ermöglicht emotionale Verbindungen und unterstützt die verschiedensten Lernprozesse durch imaginatives Erzählen, Malen, Basteln, Bauen usw. So bieten unsere Workshopmodule und Camps einen Rahmen für handlungs- und prozessorientierte Aktivitäten wie autonomes Design, durch welche die Teilnehmenden zu ihrem eigenen kreativen Ausdruck finden und die Effektivität ihres Denkens, Fühlens und Handelns erleben können. Eine wichtige Rolle im Lernprozess spielen nicht zuletzt auch soziale Beziehungen und das Lernen voneinander.

WIRKUNGSMES SUNG UND LERNERFOLGE

Um die Wirkung unserer Aktivitäten bei Kindern und Jugend- lichen zu evaluieren, haben wir Beobachtungskriterien aus verschiedenen Quellen zusammengestellt: «Learning Dimensions Framework» (Exploratorium, 2013), «Beurteilen und Bewerten im Kunstunterricht» (Peez, 2008) und «Didaktische Reflexion – eine Ästhetische Analyse» (Lerch, ZHdK, 2017). Diese Kriterien verwenden folgende Analyseebenen: Prozess, Sozialgerüst, Produkt, Entwicklung des Verständnisses und der Erfahrung.

Unser Hauptinteresse galt der Intensität, mit der die Kinder und Jugendlichen an der jeweiligen Aktivität und der Frage beteiligt sind. Ebenso haben wir analysiert, ob die von den Vermitteln- den angebotenen Strukturen und Inputs genügend Raum für individuelles Fragen und Forschen liessen und Verbindungen zu vorherigem Wissen förderten. Die Beobachtungsmatrix wurde von den Vermittelnden oder einer beobachtenden Person wäh- rend oder kurz nach dem Abschluss der Aktivität ausgefüllt. Die detaillierten Ergebnisse dieser Wirkungsanalyse haben wir in einem Erfahrungsbericht zusammengefasst (Schläpfer-Miller, Lerch und Dahinden, 2020).

Mit den durchgeführten Creative Camps gelang es uns, Kinder und Jugendliche im Alter von 8–14 Jahren in einen Dialog über Themen der aktuellen Pflanzen- und Umweltforschung und deren Relevanz einzubeziehen. Wir haben sie ermutigt, auf die Besonderheiten der Natur aufmerksam zu werden – Aufregung und Vergnügen bei Entdeckungen zu erfahren und diese mit anderen zu teilen. Die jungen Menschen haben sich in freudiger Erwartung in die Natur begeben, sie sinnlich wahrgenommen und beobachtet, alltägliche Dinge neu erlebt und Geheimnisse entdeckt und sie beschrieben und eigene Fragen kreiert. Sie haben die Dinge aus verschiedenen Blickwinkeln erkundet und beim Experimentieren Überraschungen als positiv erlebt. Sie haben mit grosser Begeisterung Daten gesammelt und analysiert, Verbindungen zum Alltag hergestellt, Schlussfolgerungen mit anderen ausgetauscht und über ihre eigene Vorgehens- weisen und ihre Entdeckungen reflektiert.

Juanita Schläpfer-Miller, Renate Lerch und Manuela Dahinden

Die Bibliografie zu diesem Text befindet sich am Ende des Buches.

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PROJEKTLEITERINNEN

Wissenschaftskommunikatorin und Künst- lerin am Zürich-Basel Plant Science Center.

Expertin für transdiziplinäre Forschung an der Schnittstelle von Kunst und Wissen- schaft und MINT-rich Tinkering.

M A NUEL A DA HINDEN JUA NITA SCHL Ä PFER- MILLER

RENATE LER CH

Direktorin für Forschung und Öffentlich- keitsarbeit am Zürich-Basel Plant Science Center. Molekularbiologin und Expertin für Grafik Design & Wissenschaftskommuni- kation.

Professorin für Biokommunikation und En- tomologie an der ETH Zürich und Leiterin der entomologischen Sammlung der ETH Zürich.

Dozentin für Kunstvermittlung und Kultur- analyse an der Zürcher Hochschule der Künste. Fachgruppenkoordinatorin des Vermittlungslabors des Bachelor Art Edu- cation, Vertiefung Ästhetische Bildung und Soziokultur.

CONSUELO DE MOR A ES

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KUNST UND

WISSENSCHAFT ALS TEIL

DER NATUR

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BIOKOMMUNIK ATION

ÖKOLOGISCHE NE TZ WERK E

DESIGN IN DER NATUR

Wie kommunizieren Pflanzen mit ihrer Umwelt? Erforschen von Farb- und Duftstoffen und der Funktion von Insekten.

Ökosysteme als interaktive und verletzliche Systeme begreifen:

Einblick in moderne Methoden der Biodiversitätsforschung.

Die Perspektive wechseln:

Statt über die Natur lernen, von der Natur lernen.

THEMEN-

FELDER

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MODUL 1

B IO K O M M U N IK A T IO N F L O W E R P O W E R 1 0

MODUL 2

S P R E C H E N D E P F L A N Z E N 1 8

MODUL 3

J I T T E R B U G 2 2

MODUL 4

Z O O M I N — Z O O M O U T 2 6

MODUL 5

Ö K O L O G IS C H E N E T Z W E R K E

O N E — T O — O N E 3 4

MODUL 6

E V O L U T I O N S R Ä T S E L 3 6

MODUL 7

C A M P — A B E N T E U E R N A T U R 4 0

MODUL 8

S U P E R H E R O E S 4 8

MODUL 9

D E S IG N I N D E R N A T U R

S P I R A L E N 5 2

MODUL 10

F A LT U N G E N 5 6

MODUL 11

B U C H B I N D E N 6 0

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MODUL 1

FLOWER POWER

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Farb-Namen-Sammlung

Amarant ROT , Beten- rot, Erdbeerrot, Fuchsiarot, Geraniumrot, Hennarot, Himbeerrot, Johannisbeer- rot, Karottenrot, Kirschrot, Krapprot, Mahagonirot, Mohnrot, Paprikarot, Pfef- ferrot, Pfirsichrot, Rosen- holzrot, Rosenrot, Toma-

Enzian

BL AU

, Glockenblu-menblau, Heidelbeerblau, Holunderblau, Hazinthen-blau, Indigoblau, Irisblau, Kornblumenblau, Laven-delblau, Lupinenblau, Pflau-menblau, Ritterspornblau, Veilchenblau, Vergissmein-nichtblau, Zwetschgenblau, Schöngraublau, Mondblau,

Ahorn

GELB

, Ährengelb, Ba- nanengelb, Bastgelb, Flachs- gelb, Ginstergelb, Goldru- tengelb, Gummiguttgelb, Korngelb, Kurkumagelb, Laubgelb, Limonengelb, Mais- gelb, Melonengelb, Mimosen- gelb, Primelgelb, Quittengelb, Rapsgelb, Safrangelb, Schütt- gelb, Sonnenblumengelb, Strohgelb, Teegelb, Weizen- gelb, Zitronengelb, Frühlings- erwachen, Kotzgelb, Altgold, Zwiebelfieber,

ApfelGRÜN, Avocadogrün, Bambusgrün, Birkengrün, Blatt- grün, Dschungelgrün, Efeugrün, Erbsengrün, Farngrün, Grasgrün, Hopfengrün, Kiefergrün, Kiwi-

grün, Lärchengrün, Laubgrün, Lauchgrün, Mandelgrün, Mis- telgrün, Moosgrün, Mrtengrün,

Olivgrün, Palmgrün, Pfeffer- minzgrün, Pistaziengrün, Rese- dengrün, Salatgrün, Schilfgrün,

Spinatgrün, Tannengrün, Waldmeistergrün

EichenBRAUN, Haselnussbraun, Holzbraun, Kaffeebraun, Kakaobraun, Kastanienbraun, Ko- kosnussblaun, Korkbraun, Mahagonibraun, Maronenbraun, Muskatbraun, Nussbraun, Pfef- ferbraun, Sandelholzbraun, Teakholzbraun, Walnussbraun, Zedernbraun, Zimtbraun

Brombeer-SCHWARZ, Eben-holzschwarz, Pflanzenschwarz, Rebschwarz

BirkenWEISS, Blütenweiss, Lilienweiss, Mandelweiss, Meerrettichweiss Grauschleier Das Farbspektrum von Pflanzen ist überwältigend. Kein

Grün gleicht dem anderen. Blüten leuchten in nahezu allen Farben.

Es gibt verschiedene Gründe, warum Pflanzen und Blüten eine bestimmte Farbe haben. Die grüne Farbe von Pflanzenblättern stammt vom Chlorophyll, einem Farbpigment, das für die Fotosynthese benötigt wird.

Es ist grün, weil es nur die roten und blauen Anteile des weissen Sonnenlichts aufnimmt, um damit Foto- synthese zu betreiben. Das grüne Licht dagegen wird zurückgeworfen und erreicht als einziges unser Auge.

In manchen Blättern verdeckt die grüne Farbe andere Farbpigmente, die auch eine Rolle in der Fotosynthese spielen, aber erst im Herbst sichtbar werden, wenn das Chlorophyll abgebaut wird. Dann erscheinen diese Blätter gelblich oder rötlich.

Die roten, rosa, blauen und lila Blütenfarben stammen von farbgebenden Substanzen (Pigmenten) ab, z. B.

von Anthocyanen. Andere Pigmente sind Carotinoide, die in Tomaten und Karotten vorkommen und gelb, rot und orange sind. In der Pflanze schützen diese Pig- mente unter anderem das genetische Material vor der UV-Strahlung der Sonne.

Staubblätter und Blütenstaub sind oft gelb aufgrund der Carotinoide, die in sie eingelagert sind. Gleichzeitig ist die gelbe Farbe im Lauf der Evolution zu einem Signal geworden, das Blütenbesuchern signalisiert, dass es hier etwas zu holen geben könnte: Nektar.

Pflanzen locken mit ihren Blütenfarben Insekten, Vögel oder andere Tiere an, damit diese sie bestäuben. Die Forschungsgruppe von Professor Florian Schiestl an der Universität Zürich untersucht, wie sich Veränderun- gen in der Blütengrösse und -farbe auf die Bestäubung durch Insekten auswirken. Je nach Farbe und Grösse locken Pflanzenblüten unterschiedliche Insekten an.

Diese Wechselwirkung funktioniert aber auch in die umgekehrte Richtung. Forschende konnten beobachten, dass der Besuch von Insekten die Blütenfarbe und sogar Form verändern kann. Diese Anpassungen sind in Zeiten des Klimawandels und dem weltweiten Insekten- sterben lebensnotwendig.

Die Kinder lernen, die Natur zu beobachten und zu erkunden. Sie verstehen, welche Funktion Blütenfarb- stoffe für die Bestäubung von Insekten und somit für die Fortpflanzung von Pflanzen haben. Sie wenden selbst Methoden zur Untersuchung von Pflanzenfarben an und lernen Hilfsmittel für die Bestimmung von Pflanzen kennen. Die Kinder erhalten so einen Eindruck über die Diversität von Pflanzen und Insekten.

HINTER GRUND LERNZIELE

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HINTER GRUND M ATERI A L

PAPIERCHROMATOGRAFIE

Pflanzen haben im Laufe der Evolution ihre Blüten verändert, um neue und passende Bestäuber anzulocken. Dr. James Sims, ein Pflanzenbiochemiker im Labor von Professorin De Moraes an der ETH Zürich, der in Griechenland zum Reisen unterwegs war, ent- deckte in der Mitte von einem mit blauen Blumen übersäten Feld einen grossen Flecken aus weissen Blumen. Bei beiden Blumen handelte es sich um dieselbe Art des silberblättrigen Nachtschat- tens (Solanum elaeagnifolium). Der Forscher fragte sich, warum die weissen Blumen sich dort ausbreiten konnten: Welchen Vor- teil hatten sie? Beim näheren Betrachten sah er, dass die blauen Blumen an vielen Stellen von Insekten beschädigt worden waren, die weissen aber kaum. Daraufhin untersuchte der Forscher die chemischen Verbindungen in den weissen Blumen und fand einen Zusammenhang zwischen der Farbe der Blumen und den flüchtigen Stoffen, die sie freigaben. Die Blumen erscheinen weiss aufgrund eines Abwehrmittels, das sie gegen feindliche Insekten abgeben.

Bei dieser Aktivität trennen die Kinder Pflanzenfarben mithilfe der Papierchromatografie. Bei der Papierchromatografie wandert die Flüssigkeit einen Papierstreifen hoch und zieht dabei Farbstoffe mit. Abhängig von den Eigenschaften der Farbstoffe laufen diese schneller oder weniger schnell mit und werden so auf dem Papier- streifen voneinander getrennt.

· Alkohol (Isopropanol) oder Aceton

· Blätter (grün, rot, gelb)

· Blütenblätter (verschiedene Farben)

· Filterpapier (z. B. Kaffeefilter)

· Geldmünze

· Leeres Konfitürenglas mit Deckel

· Schere

· Bleistift

45–60 Minuten ab 8 Jahre

Verhältnis Kinder / Betreuende: 6 / 1

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VOR GEHENSWEISE WEITERFORSCHEN

TIPP & SICHERHEIT LINK S

· Kein Licht an die Farben lassen, sie sind lichtempfindlich.

! Dämpfe des Lösungsmittels nicht einatmen – an einem gut durchlüfteten Ort arbeiten.

! Lösungsmittel kann Kunststoffe angreifen.

www.haupt.ch/verlagdownload/zusatzmaterial/9783258077826_

Kremer_Blueten_experimentell.pdf

Hertäg, C., Löser, T., De Moraes, C., Rapo, C., Dahinden, M.

(2020). PSC Discovery Workshops: Forschungsheft #5 – Biokommunikation. Zürich-Basel Plant Science Center.

https://doi.org/10.3929/ethz-b-000418956 1. Jedes Kind wählt eine Pflanze aus.

2. Einen Streifen Filterpapier schneiden. Er sollte ca. 3 cm breit sein und so lang, dass er etwas aus dem Glas hinausragt.

3. Alkohol oder Aceton max. 1 cm hoch ins Glas giessen und das Glas zuschrauben.

4. Mit einer Münze Blütenblätter auf den unteren Rand des Papier- streifens reiben, bis sich ein farblich kräftiger Fleck ergibt.

5. Papierstreifen ins Glas stecken. Der Farbfleck darf nicht in die Flüssigkeit kommen.

6. Glas zuschrauben und das Glas nicht mehr bewegen.

7. Die Flüssigkeit wandert nun das Papier hoch. Bevor die Farbe den oberen Rand des Blattes erreicht (in etwa 15 Minuten), das Blatt herausnehmen. Das Glas wieder zuschrauben und das Papier trocknen lassen.

8. Auf dem Blatt ist jetzt eine Spur der mit der Flüssigkeit mitge- wanderten Farbe zu sehen. Je nach Pflanze ist sogar mehr als eine Farbe zu sehen, die unterschiedlich weit gewandert sind.

Mit einem Bleistift die verschiedenen Farben markieren.

9. Ein Foto machen, da die Farben verblassen werden. Um die Farben auf dem Streifen zu erhalten, müssen sie im Dunkeln aufbewahrt werden (z. B. in einer Schachtel).

Gemeinsam folgende Frage diskutieren:

WELCHE SIGNALE KÖNNEN PFL ANZEN SENDEN?

Pflanzen produzieren nicht nur Farbstoffe, um Insekten anzulocken, sondern auch Duftsstoffe. Bis heute konnten bereits über 2‘000 verschiedene Duftstoffe identifiziert werden. Stetig kommen neue dazu.

PD Dr. Philipp Schlüter an der Universität Zürich erforscht die Duftstoffe von mediterranen Orchideen. Orchideen der Gattung Ophrys imitieren die Sexualsignale weiblicher Insekten, um männ- liche Partner zur Bestäubung anzulocken. Verändert die Orchidee ihre Duftstoffe, lockt dies neue Bestäuber an. Das wiederum kann zur Entwicklung von neuen Orchideenarten führen.

Im Labor von Professorin Consuelo De Moraes an der ETH Zürich wird ein besonderes Verfahren der Chromatografie verwendet, um kleinste Substanzmengen nachzuweisen. Ziel ist es, biologische Pflanzenschutzmittel zu finden, die Fressfeinde (Herbivoren) ab- wehren, damit in der Landwirtschaft weniger Pestizide eingesetzt werden können.

Das Zürich-Basel Plant Science Center bietet einen Workshop für Schulklassen an, bei dem untersucht wird, welchen Effekt eine Schädlingsraupe auf die Duftstoffemission von Tomatenpflan- zen hat. Die Schülerinnen und Schüler analysieren Duftstoffe mit der Methode der Gaschromatografie-Massenspektrometrie und verstehen, wie die Tomatenpflanze sich helfen kann, um Pflanzen- fresser abzuwehren.

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HINTER GRUND M ATERI A L

PFLANZENFARBEN MISCHEN

Der Mensch kann etwa 200 Farbtöne unterscheiden. Wenn man die Intensität des jeweiligen Farbtons verändert, ergeben sich pro Farbton weitere hundert unterscheidbare Helligkeiten. Auch in der Natur gleicht keine Farbe der anderen. Hortensien können ihre Blütenfarbe wechseln, je nachdem wie sauer der Boden ist.

Zerreibt man ein Blütenblatt zwischen den Fingern, staunt man über die starke Färbung, die es zurücklässt. Mit dieser einfachen Methode lassen sich Farben aus den Pflanzen herausholen, die zum Malen verwendet werden können.

Die Kinder mischen mehrere Farben und kreieren so neue Farbtöne, die sie Pflanzen zuordnen können. Die Farben können sie nach Belieben benennen. Die Kinder lernen neue Pflanzenarten kennen, indem sie die Pflanzen abzeichnen oder bestimmen.

· Pflanzen- oder Blütenblätter (frisch oder getrocknet)

· Alaunpulver (erhältlich in Drogerien)

· Wasser

· Mittelgrosse Töpfe

· Herd

· Sieb

· Gläser zum Aufbewahren der Farben

· Pinsel (verschiedene Grössen)

· Zeichen- und Malutensilien nach Belieben

· Stempel

· Zeichenpapier

· Messbecher (mind. 100 ml)

1–2 Stunden ab 8 Jahre

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VOR GEHENSWEISE WEITERFORSCHEN

TIPP & SICHERHEIT LINK S

· Da sich Chlorophyll im Wasser nur schwer löst, ist es schwierig, Grüntöne zu bekommen. Man kann aber viele verschiedene Töne erreichen, indem man verschiedene Farbsäfte mischt.

· Die frischen Farbsäfte müssen im Kühlschrank aufbewahrt werden. Sie halten max. eine Woche und sollten bei Schimmel- bildung sofort entsorgt werden.

! Das Erhitzen sollte unter Aufsicht von Erwachsenen stattfinden.

Alaundämpfe nicht einatmen.

www.pflanzenforschung.de/de/pflanzenwissen/journal/wie-entstehen-arten-evolution-und-artbildung-10111

Shimizu, K., Inatsugi-Shimizu, R., Mohn, L., Rapo, C., Faller, P., Paschke, M., Dahinden, M. (2020). PSC Discovery Workshops, Forschungsheft #6 – Adaptive Evolution. Zürich-Basel Plant Science Center. https://doi.org/10.3929/ethz-b-000421725

PFLANZENFARBEN EXTRAHIEREN

1. Alaunpulver in siedendem Wasser auflösen (Richtwert: 5 Tee- löffel Alaun auf 10 Teelöffel Wasser).

2. Parallel dazu Pflanzenblüten in Wasser kochen, bis dieses farbig wird. Wassermenge abmessen.

3. Alaunlösung zum köchelnden Farbsaft dazugeben. Richtwert:

5 Teelöffel Alaunlösung auf 100 ml Farbsaft.

4. Pflanzenreste aussieben. Farbsaft kann nun entweder schon verwendet oder noch weiter gekocht werden, bis die Konsistenz dickflüssig ist. Dies beeinflusst dann die Farbintensität.

PFLANZENFARBEN MISCHEN

1. Drei verschiedene Farbtöne durch Mischen von 2–3 Pflanzen- farben herstellen und auf ein Blatt Papier auftragen.

2. Diese drei Farben in den Pflanzen der Umgebung suchen (z. B.

Blumenwiese, Garten).

3. Pflanzen mithilfe eines Bestimmungsbuchs oder einer App identi- fizieren und unterhalb der entsprechenden Farbfelder zeichnen.

4. Den Farben einen Namen geben.

VARIATIONEN

· Dieser Versuch kann mit einem Ausflug auf eine Wildblumen- wiese oder in einen botanischen Garten kombiniert werden.

· Zwischendurch verschiedene Farbproben nehmen und beobachten, wie sich die Farben beim Kochen über die Zeit verändern.

· Auch mit Rinden, Früchten und Wurzeln ausprobieren.

WIE ENTSTEHEN NEUE PFL ANZENARTEN?

Bei Pflanzen entstehen neue Arten sehr häufig dadurch, dass ge- netisch unterschiedliche Eltern sich kreuzen und Nachkommen mit neu kombiniertem Erbmaterial erzeugen. Bringen diese Verän- derungen der Pflanze einen Vorteil, kann sie sich als erfolgreiche, neu erworbene Eigenschaft durchsetzen (natürliche Selektion). Die Forschungsgruppe von Professor Cris Kuhlemeier an der Universi- tät Bern sucht nach den Genen, welche für die unterschiedlichen Blüteneigenschaften verantwortlich sind. In Petunien konnte er zeigen, dass mehrere Gene zusammen für die Blütenfarben und -formen verantwortlich sind, aber schon die Veränderung von einzelnen Genen kann dazu führen, dass die Blüten von anderen Bestäubern besucht werden. Das verschafft der Pflanze einen Selektionsvorteil.

Die Forschungsgruppe von Professor Kentaro Shimizu an der Uni- versität Zürich erforscht, wie sich der Klimawandel auf das Erbgut von Pflanzen auswirkt. Er sucht nach Genen, mit denen sich Pflanzen besser an unterschiedliche klimatische Bedingungen anpassen können. Dazu ist wichtig zu verstehen, wie neue und robustere Arten entstehen. Zum Beispiel können neue Arten durch natürliche Kreuzungen entstehen. Dabei durchmischen sich die Gene und die Pflanzen können ihren Genpool optimieren. Dabei gilt: Je höher die genetische Variabilität, desto anpassungsfähiger ist die Population gegenüber Veränderungen von Umweltbedingungen.

Das Zürich-Basel Plant Science Center bietet einen Workshop für Schulklassen an, bei dem untersucht wird, wie sich das Schaum- kraut an unterschiedliche Standorte in der Schweiz angepasst hat.

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HINTER GRUND M ATERI A L

HAPAZOME

Hapazome bezeichnet eine Pflanzendruck-Technik, bei der Pflan- zenteile in Stoff gehämmert werden. Der Pflanzensaft und damit die Farbe aus der Pflanze wird auf den Stoff übertragen. Der korrekte Begriff für diese japanische Technik lautet «tataki zomé», aber Hapazome hat sich etabliert, nachdem die Künstlerin India Flint den Begriff 2006 im Rahmen einer Ausstellung im Yamaguchi Centre for Performing Arts einführte.

In der Kunst wie auch in der Wissenschaft ist das genaue Beobach- ten wichtig. Nicht nur um etwas naturgetreu zu zeichnen, sondern auch um neue Techniken und Methoden zu entwickeln. India Flint hatte die Idee für diese spezielle Drucktechnik, als sie ein Huhn beobachtet hat, das in einem mit Eukalyptusblättern ausgepolsterten Nest brütete. Auf den Eierschalen waren Abdrücke von Blättern zu sehen, offenbar durch die Feuchtigkeit im Nest und die Körper- wärme der Henne verursacht. Daraufhin entwickelte India Flint eine Technik, mit der sie Stoffe mit Eukalyptusblättern bedrucken kann.

In diesem Experiment können die Kinder nach Herzenslust experimentieren und beobachten, welche Pflanzen, Druckuntergründe und Hämmermethoden besser funktionieren, und dabei schöne Kunstwerke schaffen.

· Blüten, Pflanzen

· Schere

· Gummimatte

· DIN-A6-Postkarte oder ein Stück Zeichenpapier oder ein Stück Stoff (saugfähig, z. B. Baumwolle)

· Küchenpapier

· Bleistift

· Hammer

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VOR GEHENSWEISE WEITERFORSCHEN

TIPP & SICHERHEIT LINK

! Kleine Kinder unterstützen beim Einsatz des Hammers. Webseite der Künstlerin India Flint: www.indiaflint.com 1. Vertrocknete oder zerquetschte Stellen der Pflanze abschnei-

den.

2. Postkarte oder Stoff auf eine Gummimatte legen.

3. Pflanze auf die Postkarte oder den Stoff legen und mit 2–3 Schichten Küchenpapier abdecken.

4. Auf dem Küchenpapier grob den Bereich einzeichnen, der aus- gehämmert werden soll.

5. Hämmern!

6. Zwischendurch das Küchenpapier hochheben, um den Stand des Druckes zu kontrollieren.

7. Wiederholen, bis man mit dem Druck zufrieden ist.

VARIATIONEN

· Welche Pflanzen funktionieren am besten? Probiere mal Gräser oder «fleischige» Blüten wie bei Tulpen.

· Es können mehrere Pflanzen auf einer Postkarte oder einem Tuch ausgehämmert werden, um so ein ganzes Bild zu erstellen.

· Die Postkarte kann z. B. mit eigenen Zeichnungen oder Stempeln weiter verziert werden.

WOFÜR WERDEN PFL ANZENFARBEN VERWENDET?

Ein schönes Beispiel ist die Anwendung von Pflanzenfarben in der Textilherstellung. Schon im 7. und 8. Jahrhundert wurden Naturfar- ben für die extravaganten zwölfschichtigen Zeremoniengewänder der Hofdamen verwendet. Die wohl bekannteste Farbe ist das Indigo. Diese wird aus der Indigopflanze (Indigofera tinctoria) ge- wonnen und ergibt einen tiefen blauvioletten Ton.

In Japan haben Färbetechniken eine lange Tradition. Zu den be- kanntsten Techniken gehören:

Katazome («kata»: japanisch für Schablone, «zome»: Druck): Eine Färbemethode, bei der das Muster indirekt gedruckt wird. Die Flächen, die das Muster bilden, werden durch Schablonen, Ab- binden, Knoten oder Falten daran gehindert, Farbe aufzunehmen, während alle anderen Flächen, die den Grund des Motivs bilden, die Farbe annehmen. Diese Methode des indirekten Druckens be- ziehungsweise Färbens nennt man in Japan «Bosen». Zum Beispiel wird geschmolzenes Wachs auf Teile des Gewebes aufgetragen, damit der Farbstoff dort nicht eindringt und ein Muster hinterlässt.

Shibori-zome Krawattenfärbung: Dabei wird der Stoff gefaltet und per Hand mit Garn festgenäht. Nach dem Trocknen der Farbe kann man die Fäden entfernen und erhält besonders feine Linien.

Itajime-zome Kartonfärbung: Das Tuch wird fest zwischen Holz- brettern eingespannt, die mit einem Reliefmuster versehen sind.

Die eingespannten Teile des Tuches werden vor dem Farbstoff geschützt und hinterlassen ein weisses Muster.

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MODUL 2

SPRECHENDE PFLANZEN

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HINTER GRUND LERNZIELE

M ATERI A L BE ZUGSQUELLEN

· Cyanotypiepapier (ca. 3–10 Stück pro Kind)

· Blätter, Pflanzen

· Material zum Abdecken

· Zugang zu einem Wasserhahn, um die Cyanotypien auszuwaschen.

Für die Grusskarten:

· Tonaufzeichnungsmodul

· Dickes Papier

· Leim

· Farbstifte & Schere

https://www.manufactum.ch/astromedia-cyanotypiepapier-a64045/

https://foto-zumstein.ch/de/astromedia-solar-fotopa- pier-gross.html

www.conrad.ch/de/p/conrad-components- 191184-tonaufzeichnungsmodul-baustein- 4-5-v-dc-aufnahmezeit-10-s-191184.html Ein Ziel der Pflanzenforschung ist es, die enorme Viel-

falt von Pflanzen zu erkunden und Zusammenhänge zwischen Form und Funktion zu verstehen. Im Laufe der Jahre wurden verschiedene Methoden entwickelt, um Pflanzenarten zu katalogisieren und zu archivieren. Am bekanntesten sind Herbarien. Die grössten Herbarien der Welt enthalten bis zu 6 Millionen Sammlungsexem- plare. In den botanischen Sammlungen am Departe- ment für Umweltwissenschaften an der Universität Basel lagern rund 700‘000 Herbarbelege, die auf die Sammlungs- und Forschungstätigkeit von Botanikern bis ins 16. Jahrhundert zurückgehen. Zum Teil sind diese Herbarien bereits digitalisiert und über das Internet frei zugänglich.

Viele Methoden zur Pflanzenbestimmung basieren auf fotografischen Verfahren. Im Jahr 1842 erfand John Herschel das Eisenblaudruckverfahren, auch Cyanoty- pie genannt. Anna Atkins, eine britische Botanikerin und Illustratorin (1799–1871), machte diese fotografische Technik durch ihre Bücher bekannt, in denen sie Farne und andere Pflanzen mit Cyanotypien dokumentierte.

Die Kinder lassen sich faszinieren von der Ästhetik und Vielfalt der Pflanzen. Sie erkunden Form und Funktion von verschiedenen Pflanzenteilen und kreieren dabei ihre eigenen Cyanotypiebilder. Aus den Cyanotypien basteln sie Grusskarten mit eingebautem Lautsprecher, auf den sie eine Nachricht sprechen können. Sie verstehen, warum Cyanotypie als Forschungsmethode in der Pflanzensystematik verwendet wurde.

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Zeigen Sie den Kindern Bestimmungsbücher oder Pflanzenkarten.

Die Kinder dürfen sich die Merkmale einprägen, bevor sie loslaufen, um passende Pflanzen zu finden. Auf das Cyanotypiepapier kön- nen verschiedene Pflanzen und Objekte gelegt werden, die nach dem Belichten auf dem Papier abgebildet sind. Normalerweise wird Papier mit einer chemischen Lösung bestrichen und dann getrocknet, bevor es belichtet wird. Die Lösung ist jedoch giftig und die Komponenten, sind manchmal schwer zu beschaffen. Es ist ratsam, mit fertigem Cyanotypiepapier zu arbeiten.

Cyanotypie ist ein schönes Verfahren, um Kindern die Grundlagen der Fotografie zu erklären. Licht trifft auf eine fotoempfindliche Oberfläche, die teilweise abgedeckt ist. Dort, wo Licht auf die Oberfläche trifft, wird die fotoempfindliche Lösung entwickelt.

Die abgedeckten unbelichteten Teile können danach wieder aus- gewaschen werden.

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VOR GEHENSWEISE

CYANOT YPIE

1. Die Kinder sammeln Material, welches sie für ihr Bild benutzen möchten. Man kann unter einer hellen Lichtquelle die Objek- te auch anordnen und deren Schatten beobachten: Dort, wo Schatten ist, wird das Papier nicht belichtet, d. h. dort bleibt das Papier weiss. Der Rest wird blau.

2. Cyanotypiepapier in die Sonne legen und sofort die Objekte darauf anordnen. Man kann das Cyanotypiepapier auch im Dunklen auf ein Holzbrett legen, die Objekte anordnen und das Brett danach nach draussen tragen (aufpassen, dass nichts verrutscht).

3. Die Cyanotypie in die Sonne legen. In der direkten Sonne be- nötigt die Entwicklung ca. 5–10 Min. Je länger man wartet, desto intensiver wird das Blau. Bei Schatten muss länger belichtet werden (ca. 15 Min).

4. Das Papier unter fliessendem Wasser gut auswaschen und zum Trocknen hinlegen oder aufhängen. Meistens intensiviert sich die Farbe danach nochmals.

SPRECHENDE GRUSSKARTEN

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Wie unterscheiden sich Pflanzen voneinander?

WIE PASSEN SICH PFL ANZEN AN TROCKENHEIT AN?

Pflanzen sind wahre Wunderwerke und haben verschiedene Stra- tegien entwickelt, um sich an Trockenheit anzupassen. Wichtig ist, die Aufnahme von Wasser zu optimieren, zum Beispiel durch tiefe oder breit gefächerte Wurzeln oder durch das Schliessen von Spaltöffnungen (siehe auch MODUL 4). Rollblätter verringern im eingerollten Zustand die verdunstende Oberfläche. Glashaare reduzieren die Sonneneinstrahlung. Papillen streuen auftreffendes Licht. PD Dr. Péter Szövényi an der Universität Zürich erforscht die Entwicklung von Landpflanzen, speziell von Moosen. Moose waren die ersten Pflanzen an Land und mussten lernen, mit weniger Wasser zu überleben. Im Vergleich zu unseren Kulturpflanzen können Moose Trockenzeiten von mehreren Monaten überstehen, etwa in der Wüste. Sie überleben selbst dann, wenn ihre Zellen fast ausgetrocknet sind. Die Moose schalten bei Trockenheit auf Spar- flamme. Sobald es regnet, erwachen sie wieder zu neuem Leben.

Moose produzieren dafür spezielle Schutzproteine (Dehydrine), welche die Schliessung und Öffnung von Transportkanälen regu- lieren. Für die Produktion der Schutzproteine ist unter anderem das Enzym OST1 besonders wichtig. Dieses Enzym sorgt auch bei höher entwickelten Pflanzen dafür, dass ein zu grosser Wasserver- lust vermieden wird, indem die Spaltöffnungen (Stomata) an den Blattunterseiten geschlossen werden. Die Pflanze gibt weniger Wasser(dampf) an die Umgebung ab.

WEITERFORSCHEN

TIPP & SICHERHEIT LINK S

· Das Cyanotypiepapier soll möglichst nicht in Kontakt mit Son- nenlicht oder sonstigem hellen Licht kommen, bevor es belichtet wird.

· Bei Wind können die Cyanotypien unscharf werden, wenn sich die Objekte bewegen. Man kann die Cyanotypien z. B. mit einer Glasplatte / Plexiglasplatte beschweren / fixieren. Dazu kann man z. B. Bilderrahmen verwenden.

! Gerade bei unbekannten Pflanzen ein Auge auf die Kinder be- halten, dass sie nichts einnehmen. Auch das Cyanotypiepapier nicht in den Mund nehmen.

https://de.wikipedia.org/wiki/Anna_Atkins https://herbarium.unibas.ch

www.media.uzh.ch/de/medienmitteilungen/2020/Hornmoos.html

Das nationale Daten- und Informationszentrum der Schweizer Moose mit Angaben zur Verbreitung einheimischer Moosarten.

https://swissbryophytes.ch

Apps zur Erkennung von Pflanzen: Flora Incognita oder PlantNet GRUSSK ARTEN ERSTELLEN

1. Aufnahmeknopf (1) des Tonaufzeichnungsmoduls gedrückt halten und ins Mikrofon (2) sprechen.

2. Wenn man mit der Aufnahme zufrieden ist, kann man das Ton- aufzeichnungsmodul in ein gefaltetes dickes Papier kleben. Die Faltung des Moduls muss genau über der Faltung des Papiers liegen. Dazu den Klebeschutz auf der Rückseite zuerst entfernen und dann aufkleben.

3. Zum Schluss die Cyanotypie auf die Vorderseite der Karte kleben.

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MODUL 3

JITTERBUG

https://vimeo.com/333275562

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HINTER GRUND LERNZIELE

M ATERI A L BE ZUGSQUELLEN

Verbunden mit einem Museumsbesuch, lernen die Kin- der die Vielfalt der Insekten und ihren Nutzen für uns Menschen und die Umwelt kennen. Sie lernen verschiedene Arten der Kommunikation (Signalübertragungen) zwischen Pflanzen und Insekten kennen und staunen über den Erfindungsreichtum und die Raffinesse der Natur.

In diesem Experiment bauen die Kinder Insekten, die mit Solarenergie betrieben werden. Sie lernen das Prinzip des Schaltkreises kennen. Sie beobachten, planen, zeichnen und konstruieren.

· Kabel mit Krokodilklemmen

· 1 Solarzelle pro Jitterbug (50 x 50 mm, 2 V, ca. 160 W)

· 1 Vibrationsmotor pro Jitterbug (3 V, < 150 mA, 10‘000 +/- 2‘500 U/min)

· LED-Leuchtkörper

· Lötzinn

· Zangen

· Entlötlitze

· Lötkolben

· Isoliertes Kabel

· Kupferdraht

· Basteldraht, Büroklammern oder alte Gitarrensaiten

· Klebeband

· Karton

· Bunte Folien

· Scheren

· Heissleimpistole

· Pfeifenputzer

Elektronikfachhandel: Conrad, Pollin oder Reichelt Solarzellen von AliExpress

Vibrationsmotor:

www.reichelt.com / Artikel-Nr.: VM 0610 A 3.0 Insekten sind die artenreichste Tiergruppe auf der Erde.

Ungefähr eine Million Arten sind bekannt und wissen- schaftlich beschrieben, viele haben wir aber noch gar nicht entdeckt. Insekten bewohnen fast alle Lebens- räume, wie z. B. das Wasser, das Land und die Luft. Jede Insektenart ist speziell an ihre Umgebung angepasst.

Daher gibt es sie in sehr vielen verschiedenen Formen, Grössen und Farben.

Die entomologische Sammlung der ETH Zürich gehört mit rund 2 Millionen Belegen zu den grösseren wissenschaftlichen Insektensammlungen der Schweiz. Der Bestand geht auf eine über 170- jährige Sammeltätigkeit zahlreicher Naturforschender zurück.

Die meisten Wild- und Kulturpflanzen werden von In- sekten bestäubt. Das macht sie so unersetzlich für unsere Ökosysteme. Der Erhalt der Vielfalt an Insekten in unserer Natur ist daher von globaler Bedeutung.

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1. Die Betreuenden regen die Auseinandersetzung mit Fragen zur Produktgestaltung an, z. B.: Welche Form erfüllt welche Funktion? Wie kann eine bestimmte Funktion technisch um- gesetzt werden?

2. Die Kinder sind vollkommen frei in der Gestaltung der Insekten.

Sie können eine Solarzelle als Insektenkörper einsetzen oder ihn aus einem anderen Objekt basteln. Sie können Drähte oder Pfeifenputzer als Beine oder Antennen und Folien oder Netze als Flügel etc. verwenden.

3. Beine und Vibrationsmotor mit Heissleimpistole an die Unter- seite der Solarzelle kleben.

4. Motor mit Solarzelle verlöten.

5. Insekt nach Belieben dekorieren und in die Sonne stellen.

+ –

Polarität ist vernachlässigbar.

Beine und Motor sind mit Heissleim befestigt.

Motor Solarzelle

Vibrationsmotor

Solarzelle

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VOR GEHENSWEISE

JITTERBUG

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Gemeinsam folgende Fragen diskutieren:

WIE BESTÄUBEN INSEKTEN DIE PFL ANZEN?

Insekten bestäuben Blüten als Nebeneffekt ihrer Suche nach Nah- rung bzw. Sexualpartnern. Landen sie auf einer Blüte, um Nektar oder Pollen zu sammeln oder weil sie diese für ein weibliches Insekt halten, bleiben Pollen an ihrem Körper kleben. Diesen tragen sie unwissentlich zur nächsten Blüte.

AUF WELCHE SIGNALE RE AGIEREN INSEKTEN?

Pflanzen locken Insekten mit ihren verschiedenen Farben und Düf- ten an. Die Insekten nehmen die Farben mit ihren Komplexaugen wahr. Diese bestehen aus 28‘000 Einzelaugen und nehmen auch das für uns Menschen unsichtbare UV-Spektrum wahr. Den Duft nehmen die Insekten mit Antennen oder anderen herausstehenden Körperteilen wahr, die mit Riechsensillen – feinen Härchen mit geruchsempfindlichen Zellen – bestückt sind. Die Riechsensillen eines Insekts reagieren am stärksten auf dessen Lieblingsnahrung.

Heuschrecken lieben Grasduft und Rüsselkäfer Nadelbaumaroma.

Aber auch der Geruch von Sexualhormonen der eigenen Art wird wahrgenommen. Für ein Seidenspinnermännchen reichen 200 Bombykol-Moleküle, damit es sich auf die Suche nach dem be- törend riechenden Weibchen macht.

Insekten können auch elektrische Signale wahrnehmen. Hummeln erfühlen mit ihren feinen Härchen schwache elektrische Felder.

Der britische Biologe Gregory Sutton konnte nachweisen, dass Blüten eine leicht negative elektrische Ladung aufweisen, während sich Bienen bei ihrem Flug durch die Luftreibung positiv aufladen.

Beim Landen auf der Blüte entlädt sich die Spannung. So finden Bienen heraus, ob sich der Besuch einer Blüte lohnt oder ob dort Artgenossen kürzlich genascht haben.

WIE WEHREN SICH PFL ANZEN GEGEN INSEKTEN?

Im Laufe der Evolution haben Pflanzen viele Abwehrmechanismen entwickelt, die Fressfeinden den Appetit verderben. Bitterstoffe, Giftausscheidungen und Dornen sind Beispiele, wie Pflanzen sich vor hungrigen Tieren schützen. Der Wilde Tabak kann sich unsicht- bar machen und verhindert so, dass der Tabakschwärmer seine Eier auf ihm ablegt. Dazu ändert die Pflanze ihren Duft und verschliesst nachts die weissen Blüten. Derart verwandelt erkennt der Nacht- falter die Pflanze nicht und fliegt vorbei.

Die Forschungsgruppe von Professorin De Moraes an der ETH Zürich sucht nach Pflanzenduftstoffen, welche für den biologischen Pflanzenschutz in der Landwirtschaft verwendet werden können.

Der Befall durch Pflanzenfresser (Herbivoren) kann zur Aussonde- rung eines spezifischen Duftcocktails führen, der wiederum Feinde des Pflanzenfressers anlockt. Die Kartoffelpflanze lockt beispielsweise Raubwanzen herbei, wenn sie von ihrem Hauptfeind, den Larven des Kartoffelkäfers, angefallen wird. Die Erforschung dieser Interaktionen hilft uns zu verstehen, durch welche Mechanismen ökologische Lebensgemeinschaften reguliert werden.

Vertiefung Mimikry

Mimikry ist ein weitverbreitetes Phänomen in der Natur: Gewisse Tiere und Pflanzen haben sich darauf spezialisiert, optische oder chemische Signale von anderen Arten nachzuahmen und damit eine

«falsche Nachricht» zu senden. Corinne Hertäg ist Doktorandin an der ETH Zürich und erforscht, wie parasitische Wespen einen chemischen Tarnumhang bilden und so unbemerkt in fremden Nestern schmarotzen können. Das Zürich-Basel Plant Science Center bietet einen Workshop für Schulklassen an, in dem mit einem Verhaltens- experiment diese Tarnung genauer untersucht wird.

WEITERFORSCHEN

TIPP & SICHERHEIT LINK S

Hertäg, C., Löser, T., De Moraes, C., Rapo, C., Dahinden, M. (2020).

PSC Discovery Workshops: Forschungsheft #5 – Biokommunika- tion. Zürich-Basel Plant Science Center.

https://doi.org/10.3929/ethz-b-000418956

https://simplyscience.ch/kids-liesnach-archiv/articles/was-ist-mimikry.html

www.planet-schule.de/wissenspool/total-phaenomenal-sinne/

inhalt/hintergrund/der-geruchssinn/insekten.html

· Die Solarzellen vertragen keine grosse Hitze beim Löten.

Am besten zwei Drähte für Kinde vorlöten.

! Löten und Heissleimpistole unter Aufsicht.

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MODUL 4

ZOOM IN—ZOOM OUT

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HINTER GRUND MIK R OEBENE

M A K R OEBENE LINK S

Manches wird aus der Distanz erst sichtbar. Die Fern- erkundung gewinnt in der Pflanzen- und Umweltfor- schung an Bedeutung – besonders in der Biodiversitäts- forschung. Weltweit nimmt die Biodiversität dramatisch ab und der heutige Zustand ist alarmierend. Um so dringender ist es, den Status quo aufzuzeichnen, Pro- zesse innerhalb der Ökosysteme zu untersuchen und mögliche Änderungen sowie Störungen aufzuspüren.

Die (Bild-)Daten werden für die Erstellung von Klima- modellen verwendet und dienen als Entscheidungshilfe für Waldbewirtschaftung und Landnutzung.

Die Kinder erkunden mit Wetterballons und Digitalfoto- apparaten die landschaftliche Umgebung. Anhand von Beispielen erfahren sie, was Forschende aus der «Zoom out» -Perspektive messen und beobachten.

Das Zürich-Basel Plant Science Center bietet einen Workshop für Schulklassen an, bei dem 3D-Bilder von Pflanzenzellen mit einem Mikroskop konstruiert werden.

Baroux, C., Schläpfer-Miller, J., Rapo, C., Faller, P., Paschke, M., Dahinden, M. (2020). PSC Discovery Workshops: Forschungsheft #2 – 3D-Mikroskopie.

Zürich-Basel Plant Science Center.

https://doi.org/10.3929/ethz-b-000420287

https://www.bafu.admin.ch/bafu/de/home/themen/

biodiversitaet/inkuerze.html Viele Forschende formulieren ihre Thesen aus Natur-

beobachtungen – oft reicht aber das Auge nicht aus, um eine solche Annahme zu überprüfen. Mit optischen Geräten kann das Unsichtbare sichtbar gemacht werden. Kameratechniken, bildgebende Analyseverfahren und das Mikroskop dienen der Darstellung von Bildern und Objekten.

Die hier beschriebenen Experimente ermöglichen einen Einblick in die Bilderwelt der Pflanzen- und Umwelt- forschung – aus unterschiedlichen räumlichen und zeitlichen Perspektiven. In der Kunst wie auch in der Wissenschaft ist der Perspektivenwechsel eine kreative Methode: Wer nicht weiterkommt, sucht die Lösung durch einen anderen Blickwinkel und gewinnt so eine völlig neue Sicht.

Lupe und Mikroskop ermöglichen uns das Eindringen in die Welt des Kleinen. Die Anfänge der Mikroskopie reichen bis ins 17. Jahrhundert zurück. In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts wurden spezifische Farb- stoffe zur Kennzeichnung von Zellstrukturen eingesetzt.

Heute sind es vor allem Fluoreszenzfarbstoffe, die verwendet werden. Neuerdings erlauben modernste licht- mikroskopische Verfahren, dreidimensionale Modelle von Zellen oder Geweben am Computer zu erstellen.

Mithilfe dieser Modelle können die Forschenden zel- luläre Prozesse in Echtzeit und noch nie da gewesener räumlicher wie zeitlicher Auflösung verfolgen.

Bei der «Zoom in» -Perspektive werden die Kinder Pflan- zen von ganz nah betrachten: Was ist alles in einem Pflanzenblatt drin? Wie sehen Spaltöffnungen aus?

Was haben so kleine Elemente wie Spaltöffnungen mit Klimawandel zu tun?

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HINTER GRUND M ATERI A L

MIKROEBENE

Pflanzen atmen und schwitzen – ähnlich wie wir Menschen auch.

In beiden Fällen müssen Gase wie CO₂, Sauerstoff oder Wasser- dampf aufgenommen oder abgegeben werden. Pflanzen produzieren den Sauerstoff, den wir zum Atmen benötigen. Über die Spaltöffnungen, auch Stomata genannt, auf der Blattunterseite nimmt die Pflanze CO₂ auf. Mithilfe von Wasser und Sonnenlicht wandelt die Pflanze dieses in Sauerstoff und Zucker um. Dieser lebenswichtige Prozess heisst Fotosynthese.

Die Stomata bestehen aus zwei Schliesszellen, die meist boh- nenförmig angeordnet sind. Die Öffnung der Stomata wird durch pflanzliche Hormone, Licht, Temperatur, den CO₂-Gehalt in der Luft und den Wasserbedarf der Pflanze reguliert. Forschende möchten dieses Regulierungssystem im Detail verstehen, um unsere Nutzpflanzen in Zeiten des Klimawandels besser an Hitze und Trockenheit anzupassen, damit sie weiterhin stabile und sichere Ernteerträge liefern.

Bei diesem Experiment werden die Kinder die Stomata von verschiedenen Pflanzenblättern mit dem Mikroskop untersuchen und zeichnen. Sie lernen den Aufbau und die Funktionsweise von Spaltöffnungen kennen und verstehen, wie Pflanzen Wasser sparen können.

· Lichtmikroskop

· Klebestreifen

· Objektträger

· Kosmetiktücher

· Farbloser Nagellack

· Rasierklinge

· Plastikpasteurpipette oder Spritze ohne Nadel

· Wasser

· Frisch abgeschnittene Pflanzenblätter (z. B. von Wald, Wiese oder Garten)

BEZUGSQUELLE

Laborbedarf z. B. bei www.faust.ch

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TIPP & SICHERHEIT

! Vorsicht beim Umgang mit der Rasierklinge. Bei kleinen Kindern sollte dies von einem Erwachsenen übernommen werden.

VOR GEHENSWEISE WEITERFORSCHEN

LINK

1. Ein Stück Klebestreifen fest auf die Unterseite von einem frischen Blatt kleben. Mit einem Kosmetiktuch mehrfach und mit etwas Druck über den Klebestreifen fahren.

2. Mithilfe einer Rasierklinge den grünen Teil des Blattes vom Klebestreifen abschaben.

3. Mithilfe der Plastikpasteurpipette oder der Spritze den Klebe- streifen mit Wasser spülen. Flüssigkeit mit einem Kosmetiktuch abtupfen.

4. Klebestreifen auf einen Objektträger kleben. Unter dem Mikro- skop (40-fache Vergrösserung) betrachten und zeichnen.

VARIATIONEN

· Die Stomata-Form verschiedener Pflanzen vergleichen und zeichnen. Das Protokoll kann mit jeder Pflanze durchgeführt werden, bei der sich die untere Epidermis leicht vom Rest des Blattes löst. Es ist nicht wirklich geeignet für Gräser, da sich dort die Epidermis nur schwer ablöst.

Bei Schwimmblattpflanzen:

1. Auf ca. 2 cm² einer Blattunterseite eine dicke Schicht Nagellack (Überlack) auftragen. Lack eintrocknen lassen.

2. Die Lackschicht mit einer Pinzette von einer Ecke her abziehen und auf den Objektträger legen. Sie sollte einen deutlichen Abdruck der Blattunterseite aufweisen. Die Schicht auf keinen Fall festdrücken.

3. Bricht die Schicht, muss sie dicker aufgetragen werden. Dazu eine zweite Schicht auftragen, sobald die erste Schicht getrocknet ist.

4. Vor dem Auftragen kann ein kleines Stück Klebestreifen am Rand der zu bestreichenden Fläche angebracht werden. Die Fläche wird bestrichen. Nach dem Trocknen kann die Schicht mithilfe des Klebestreifens abgezogen werden.

5. Den Abdruck der Blattunterseite unter dem Mikroskop betrachten.

WIE KÖNNEN PFL ANZEN WASSER SPAREN?

Pflanzen entnehmen dem Boden Wasser und geben es in Form von Wasserdampf an die Umwelt wieder ab. Die Stomata spielen dabei eine zentrale Rolle. Bei Hitze schliessen die Pflanzen ihre Stomata, um Verdunstung zu vermeiden. Damit kann die Pflanze aber weniger CO₂ aufnehmen und somit weniger Fotosynthese betreiben. Sie wächst langsamer. Die Forschungsgruppe von PD Dr. Diana Santelia an der ETH Zürich erforscht die Regulation der Stomata. Der Auf- und Abbau von Stärke spielt dabei eine wichtige Rolle. Stärke ist ein Produkt der Fotosynthese und dient der Pflanze als Energiespeicher, vor allem in der Nacht, wenn die Pflanze keine Fotosynthese betreiben kann. Braucht die Pflanze Energie, so baut sie die Stärke ab und kann die Abbauprodukte in überlebenswichtige Prozesse investieren. Die Abbauprodukte von Stärke sind osmotisch wirksame Moleküle, d. h. sie lösen sich in Wasser auf. In Folge wird das Verhältnis zwischen gelösten Stoffen zu Wasser grösser und der osmotische Druck in den Schliesszellen der Stomata steigt. Wasser strömt in die Schliesszellen, um den osmotischen Druck auszugleichen, und die Stomata öffnen sich.

Stresssituation wie Kälte oder Hitze, die Tageslänge, das Alter der Pflanze und die Art des Lichtes beeinflussen den Stärkeaufbau und Stärkeabbau und somit auch das Pflanzenwachstum. Blaues Licht beispielsweise aktiviert bei Tagesanbruch den Abbau von Stärke in den Chloroplasten der Schliesszellen. Das wiederum ermöglicht ein rasches Öffnen der Stomata an den Blattunterseiten.

Für unsere Ernährung sind Forschungsarbeiten über die Regula- tion der Stomata wichtig. Über die Fotosyntheseleistung und den Wasserhaushalt beeinflussen sie das Pflanzenwachstum und somit die landwirtschaftlichen Erträge. Je besser wir die Mechanismen dahinter verstehen, desto besser können wir Kulturpflanzen auch für die Anforderungen des Klimawandels fit machen, damit sie effizien- ter mit den zur Verfügung stehenden Wasserressourcen umgehen.

Mehr Experimente zur Fotosynthese in: Pflanzenwissenschaftliche Experimente für Familien und Schulklassen. Manuela Dahinden &

Melanie Paschke (Hrsg.). Zürich-Basel Plant Science Center, 2019.

ISBN: 978-3-906327-05-1.

www.plantsciences.uzh.ch/de/experimente.html

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Für den Umwelt- und Naturschutz sind flächendeckende Land- karten von grossem Interesse. In schwer zugänglichem Gelände wie den alpinen Hochgebirgsräumen können dafür Fernerkun- dungsdaten genutzt werden. Mithilfe von Drohnen-, Flugzeug- und Satellitenaufnahmen kann beispielsweise das Vorkommen einer Pflanzenart anhand ihrer Wuchsform, Blattform, Blattgeometrie oder der Blatt- und Blütenfarbe bestimmt werden und das über grosse Flächen und im Zeitlauf. Basierend auf den gesammelten Daten können Forschende quantitative und qualitative Aussagen über den Zustand der regionalen und globalen Biodiversität machen.

Für Forstinventare, die den Zustand unserer Wälder erfassen, wurden in den letzten Jahren neue Technologien entwickelt. Diese um- fassen Luftbildkameras, Hyperspektralsensoren und Laserscanner.

Bei der Fotogrammetrie (siehe Bild in der Mitte) wird das Gelände mit stereoskopischen Luftbildern überlagert, um die tatsächliche Höhe der Vegetation zu bestimmen. Je dunkler das Grün ist, desto höher ist die Vegetation. Die Bilder erlauben auch Rückschlüsse auf die Strukturvielfalt in einem Wald. Je variabler ein Wald strukturiert ist, desto mehr Habitate sind vorhanden.

Auf dem rechten Bild sieht man eine sogenannte «Farbinfrarot-Auf- nahme». Die Vegetation erscheint in diesem Bild nicht grün, sondern rot. Dafür wurde das Blau weggenommen und Nahe-Infrarot dazu getan. Das ist ein Farbspektrum, das wir mit unseren Augen nicht wahrnehmen können. Es beinhaltet sehr viel Information zur Blattstruktur und wird verwendet, um verschiedene Pflanzen- und Baumarten und den Zustand von Bäumen (Vitalität, Schädigung) zu unterscheiden und zu beschreiben.

Forschende verwendeten solche Aufnahmen zum Beispiel, um die gestressten und geschädigten Buchen im trockenen Sommer 2018 zu bestimmen und zu kartieren. Im Bild erscheinen die geschädigten Buchen nicht «saftig» rot, sondern eher bräunlich.

In diesem Experiment basteln die Kinder einen Wetterballon mit einer Kamera und erkunden damit ihre Umgebung. Zusammen mit einem Forschenden betrachten die Kinder verschiedene Typen von Luftaufnahmen. Sie nehmen Unregelmässigkeiten oder zeitliche Veränderungen wahr. Sie erhalten einen Einblick in datenbasierte Forschungsarbeiten und verstehen, wie Kartierungen von Land- flächen und deren Artenvielfalt, sowie Modellierung von Klimasze- narien in der Biodiversitätsforschung eingesetzt werden.

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HINTER GRUND

MAKROEBENE

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· Grosser Ballon (empfohlen wird ca. 2 m Durchmesser, das hängt aber vom Gewicht der Kamera und der Haltekonstruktion ab)

· Helium (Menge hängt von Ballongrösse ab)

· Leichte Digitalkamera mit Möglichkeit für Reihenaufnahmen

· Evtl. Farbfilter für Kamera

· Ersatzakkus für die Kamera

· Gummiband

· 3–4 m lange Leine (sollte leicht und reissfest sein, z. B. spezielle Drachenleine)

· Evtl. Spule

· Schnur

· Klebeband

· 1,5 L PET-Flasche

M ATERI A L VOR GEHENSWEISE

1. Kameravorrichtung vorbereiten: oberes Drittel der PET-Flasche abschneiden. Aus dem Rest zwei Bänder schneiden, die als

«Flügel» dienen werden. Flügel als Stabilisatoren an das abgeschnittene obere Drittel kleben. Kamera in der Vorrichtung fixieren. Genaue Anleitung unter:

https://publiclab.org/wiki/soda-bottle-rig

2. Kamera vorbereiten: Programm für Reihenaufnahmen einstellen.

Gegebenenfalls verschiedene Farbfilter verwenden.

3. Eine Person ist immer zuständig dafür, dass der Ballon nicht wegfliegt.

4. Ballon mit Helium füllen. Gut verknoten.

5. Eine Schlaufe ca. 15 cm unterhalb des Ballons machen.

6. Kameravorrichtung an Schlaufe aufhängen.

7. Kamera einschalten. Wenn für die Reihenaufnahmen der Auslö- seknopf gedrückt gehalten werden muss, mit einem Klebeband den Knopf fixieren.

8. Ballon steigen lassen.

9. An der Leine führen und über das Gelände gehen.

TIPP & SICHERHEIT LINK

· Ballongeschäfte vermieten z. T. Heliumflaschen.

· Ein Auto ist für den Transport der Heliumflasche(n) notwendig.

· Vorsicht beim Befüllen des Ballons. Im Zweifelsfall Ballon vom Ballongeschäft füllen lassen.

! www.bazl.admin.ch/bazl/de/home/gutzuwissen/ballone-- kinderballone-und-freiballone-.html

Landschaftsaufnahmen in der Schweiz: www.swisstopo.ch Das Bundesamt für Landestopografie swisstopo bietet mit einer speziellen App (mySwissMap) die Möglichkeit, den Ausschnitt für eine Papierkarte selber zu bestimmen. Ebenso können der Karten- titel und das Umschlagbild individuell gestaltet werden.

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Die Auswirkungen des Klimawandels auf Ökosysteme sind sehr komplex. Die Veränderung von klimatischen Faktoren wie Nieder- schlag oder Temperatur beeinflusst z. B. den Zeitpunkt phänolo- gischer Ereignisse (der Beginn der Blüte oder der Blattentfaltung, die Reifung der Früchte) und damit ganze Nahrungsbeziehungen.

Durch Veränderungen von Verbreitungsgebieten oder Adaption verschiedener Arten verändern sich auch Strukturen und Funktio- nen ganzer Ökosysteme. Fernerkundungsmethoden werden u. a.

in der Biodiversitätsforschung und der Landwirtschaft eingesetzt.

Drohnen und Satelliten, die mit spektralen Sensoren ausgestattet sind, können dabei helfen, Pflanzenarten anhand ihres spezifischen Gehalts an biochemischen Merkmalen, wie Chlorophyll-, Cellulose- oder Wassergehalt, zu unterscheiden und zu erfassen. Diese Daten / Informationen helfen Forschenden, Aussagen über den Zustand und die Veränderung der biologischen Vielfalt zu machen und ge- eignete Schutzmassnahmen zu entwickeln. Landwirte und Land- wirtinnen können diese Informationen nutzen, um Entscheidungen bezüglich Bewässerung, Düngung und Anwendung von Pestiziden zu treffen oder um den optimalen Erntezeitpunkt zu bestimmen.

Damit wird eine ressourcenschonende Landwirtschaft möglich.

Die Forschungsgruppe von Professor Loïc Pellisier an der ETH Zürich nutzt Fernerkundungsmethoden, um die Auswirkungen des Klimawandels auf die Artenvielfalt und Interaktionen von Pflanzen und Schädlingen zu erforschen. Hitze- und Dürreereignisse werden in den kommenden Jahren an Häufigkeit, Intensität und Dauer zunehmen. Dies wiederum wird die Anfälligkeit unserer Wälder erhöhen. Schon heute stehen Bäume unter hohem Druck durch Schadorganismen. Ein Beispiel ist der Borkenkäfer, der mit Vorliebe Fichten befällt. Bei steigenden Temperaturen entwickeln sich die Käfer schneller und breiten sich grossflächig aus.

Ein zeitnahes Monitoring ermöglicht es, Symptome von Trocken- stress bereits vor dem Auftreten von irreversiblen Schäden am Baum zu erkennen. Forschende an der Eidgenössische Forschungs- anstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) entwickeln mithilfe von Laserscanning detaillierte Modelle von Wäldern, Bäumen oder Teilen von Bäumen wie Ästen (Bild rechts). Anhand solcher 3D-Modelle kann die Fitness der Wälder errechnet werden, z. B.

wieviel Kohlenstoff im Wald oder im einzelnen Baum gebunden ist oder welche Individuen innerhalb eines Baumbestands besonders anfällig für Trockenheit sind. Die Daten geben auch Auskunft über die Artenvielfalt in den Wäldern. Sogar kleine Habitate wie Specht- löcher werden erkannt. Die Daten werden alle drei Jahre aktualisiert, sodass Veränderungen von den Forschenden quantifiziert werden können. Mithilfe von Computersimulationen werden verschiedene

Szenarien zu den klimabedingten Schäden von Wäldern oder zur Verbreitung von potenziellen Schadinsekten erstellt. Diese Szena- rien dienen als Basis für die Planung von Waldschutzmassnahmen.

In der Biodiversitätsforschung ist es wichtig zu verstehen, wo die Hotspots für Artenvielfalt sind, damit man sie besser erhalten kann. Professor Jaboury Ghazoul an der ETH Zürich nutzt Fern- erkundungsmethoden zur Gewinnung von flächendeckenden Informationen zur Landnutzung in Asien, Afrika und Lateinamerika.

Dabei wird kartiert, wo der tropische Regenwald am meisten unter der Abholzung leidet und wo renaturiert werden muss, um diese ein- zigartigen und wichtigen Ökosysteme zu erhalten.

Globale Daten helfen, lokale Entscheidungen zu treffen. Der gross- flächige Anbau von Ölpalmen ist einer der Hauptgründe für den Verlust der Wälder in den Tropen. Gemeinsam mit der lokalen Be- völkerung, Interessengruppen und Palmölunternehmen entwickelt er Szenarien und Strategien für eine nachhaltige Landnutzung. Die gesammelten Daten helfen den Forschenden zu verstehen, wie sich Zustand und Funktion von Wäldern weltweit unterscheiden. Denn damit lassen sich regional angepasste Strategien entwickeln, die neben den sozioökonomischen Aspekten der Aufforstung auch die Artenvielfalt, die Kohlenstoffspeicherung und das örtliche Klima berücksichtigen.

DATENBANKEN

Global Inventory of Floras and Traits (GIFT) umfasst Informationen über 315‘000 Pflanzenarten und ihr Vorkommen auf rund 79 Pro- zent der globalen Landoberfläche. http://gift.uni-goettingen.de/

WSL Online- Plattform www.borkenkaefer.ch: Hier können sich interessierte Personen darüber informieren, wie sich im Frühjahr oder Sommer der Käferflug auf einer bestimmten Höhenlage und Exposition entwickelt und wie die Prognose bis zum Winterbeginn aussieht.

WO KÖNNEN FERNERKUNDUNGSMETHODEN EINGESETZT WERDEN?

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WEITERFORSCHEN

MAKROEBENE

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MODUL 5

ONE—TO—ONE

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HINTER GRUND VOR GEHENSWEISE

M ATERI A L

· Exotische Früchte (unbekannte Naturobjekte funktionieren am besten)

· Fotos dieser Gegenstände

· 1 Stuhl pro Person

Der Mensch nimmt Gegenstände wahr und stellt sie visuell oder sprachlich dar, egal ob in der Kunst oder in der Forschung. Ökologieforschende beschreiben beispielsweise eine bestimmte Pflanze oder ein be- stimmtes Tier anhand von optischen und sensorischen Merkmalen wie Form, Farbe, Geruch oder Oberflächen- struktur.

In diesem Experiment werden die Kinder die Art und Weise ausloten, mit der wir Menschen visuelle und sen- sorische Information über unsere Umgebung sammeln und mitteilen. Damit das Experiment gelingt, ist etwas Verschwiegenheit notwendig! Das Experiment ist auch für erwachsene Personen geeignet.

1. Je zwei Teilnehmende setzen sich Rücken an Rücken auf zwei Stühle.

2. Person 1 bekommt einen Gegenstand und beschreibt ihn (1 Min.). Person 2 versucht sich vorzu- stellen, was Person 1 beschreibt, ohne zu sprechen oder Fragen zu stellen.

3. Nun gibt Person 1 ihren Gegenstand ab und Person 2 bekommt ein Foto desselben Gegenstands, das sie nun ihrerseits beschreibt (1 Min.). Person 1 darf auf keinen Fall mitbekommen, dass Person 2 ein Foto und nicht einen realen Gegenstand beschreibt.

4. Die Gegenstände (real oder auf Fotos) dürfen nur mit Wörtern beschrieben werden, die den Begriff an sich nicht schon beinhalten. Z. B..: Mehl «fühlt sich mehlig an», Haar »fühlt sich haarig an». Es dürfen ausschliesslich Adjektive verwendet werden.

5. Danach kommen alle Teilnehmenden zusammen und schauen sich die Gegenstände und Fotos gemeinsam an. Dabei diskutieren sie: Was ist ihnen beim Beschreiben der Gegenstände aufgefallen?

Ist ihnen irgendwann aufgefallen, dass es sich um denselben Gegenstand handelt?

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