„Wenn sich der Boden vom Acker macht …“

Hoptbühl-Schüler untersuchen Zusammenhang zwischen Klimawandel und Bodenerosion

Wie werden sich die Temperatur- und Niederschlagsverhältnisse hier in unserer Region in den nächsten Jahrzehnten verändern? Welche Auswirkungen hat dies auf die Landwirtschaft? Wie kann man zum Beispiel die Bewirtschaftung der Ackerflächen nachhaltig anpassen um die verstärkte Bodenabtragung verhindern? -  Mit diesen Fragen beschäftigten sich die Klassen 7a bzw. 7b des Hoptbühl-Gymnasiums im Rahmen des Geographieunterrichtes jeweils einen ganzen Tag lang. Ziel war es, mit den Schülerinnen und Schülern Bodenerosion im steilen Gelände zu untersuchen, die Bodenproben dann im Schullabor zu analysieren und nachhaltige Anpassungsstrategien im Experiment bzw. in der Computersimulation kennenzulernen.

Möglich wurde dies durch die Kooperation mit der Pädagogischen Hochschule Heidelberg, die die Konzeption für das bundesweite Nachhaltigkeitsprojekt „KliN!“  entwickelte. Unter dem Motto „Dem Klimawandel nachhaltig begegnen lernen“ sollen die Kinder im handlungsorientierten Unterricht an das wissenschaftliche Arbeiten herangeführt werden. In diesem Schuljahr kam Frau Dr. Fischer von der PH Heidelberg auf die Baar, um zusammen mit den Lehrerinnen Nathalie Schlosser und Jutta Schröder diesen Projekttag zu gestalten.

Welche Veränderungen werden erwartet?

Klimaexperten haben mit Hilfe von Computermodellen berechnet, dass zukünftig in unserer Region insgesamt weniger Niederschläge in den Sommermonaten fallen werden, verbunden mit länger andauernden Trockenphasen und vermehrt auftretenden Starkregen. Andererseits wird die Niederschlagsmenge in den Wintermonaten steigen, wobei dies aufgrund der steigenden Temperaturen immer häufiger Regen statt Schnee sein wird. Zwangsläufig ist mit verstärkter Erosion des fruchtbaren Oberbodens zu rechnen, insbesondere wenn eine schützende Pflanzendecke fehlt. Das galt es zu untersuchen.

Erste Station war eine Ackerfläche bei Rietheim in der Nähe der Magdalenenkapelle. Die Neugier war geweckt, als ungewöhnliche Werkzeuge wie beispielsweise die langen, teilweise innen hohlen Metallbohrstangen oder riesige Hämmer aus dem Kofferraum geholt wurden. Zunächst musste geklärt werden, woraus sich Erde zusammensetzt und wie diese eigentlich entsteht. Am meisten überraschte die Tatsache, dass es 10.000-100.000 Jahre dauert bis sich 1 Meter mächtiger Boden gebildet hat! Entsprechend wurde schnell klar wie wichtig der Schutz vor starker Abtragung durch Wind und vor allem Wasser ist, um auch zukünftigen Generationen den Anbau von Nutzpflanzen zu ermöglichen.

Mit großer Begeisterung machten sich die Schülerinnen und Schüler daran zu untersuchen, ob starke Bodenverlagerung bereits erkennbar ist. So nahmen sie mit den Bohrstöcken Bodenproben bis in ein Meter Tiefe, untersuchten mit einfachen Mitteln einzelne Bestandteile in verschiedenen Hangbereichen oder ermittelten die Hangneigung.

Auswertung im Labor

Zurück in der Schule versuchten sie dann im Labor, einzelne Bodenbestandteile mengenmäßig in den verschiedenen Proben zu analysieren. Hier war auch wieder Teamarbeit gefragt: Es wurde gewogen, erhitzt, gesiebt und gerechnet. Tatsächlich war eine hangabwärtige Materialverlagerung einzelner Bestandteile teilweise sicht- und messbar. Einige Ergebnisse fielen anders aus als erwartet, z.B. war in einer Probe der Nitratgehalt um ein Vielfaches höher als bei den anderen. Dann musste überlegt werden, wo mögliche Fehlerquellen liegen. Im genannten Fall lag die Vermutung nahe, dass ein „Düngerkügelchen“ hier die Ursache war. Auch das gehört zum Alltag wissenschaftlichen Arbeitens.

Die Simulation der Situation an einem einfachen Modell bzw. mit einem Computerprogramm machte den Kindern ebenfalls viel Spaß.  In diesem dritten Teil konnten die Schülerinnen und Schüler real und schließlich auch virtuell nachprüfen, wie sich die Bodenabtragung verändert, wenn sie einzelne Einflussfaktoren änderten. Zum einen füllten dazu sie Erde in zwei speziell angefertigte Boxen und konnten den Unterschied im gefilterten ‚Regenwasser‘ erkennen, wenn sie zum Beispiel unterschiedliche Hangneigung oder Bodenbedeckungen miteinander verglichen. Am Computer simulierten sie abschließend verschiedene Varianten und waren überrascht wie kleine Veränderung große Auswirkungen in der berechneten Bodenmenge hatten.

Die abschließende Resonanz der Schüler und Schülerinnen war durchweg positiv: „Gut fand ich, dass gezeigt wurde, dass der Klimawandel auch uns hier in der Region betrifft.“ oder „Besonders hat mir gefallen, dass wir dabei so viel selbstständig arbeiten und ausprobieren durften.“

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