Phänomen Boden
Der Boden
im Wasser- und Klimasystem
Die Pedosphäre¹ bzw. die Böden bilden die Grenzfläche zwischen der Atmosphäre und der Biosphäre auf der einen und der Lithosphäre² auf der anderen Seite. Böden sind eine Grundlage der terrestrischen Pflanzen und beeinflussen somit indirekt das Klima, von dem wiederum die Verwitterungsformen und somit die Art der Böden bestimmt wird. Auch für den Kohlenstoff-Kreislauf sind die Böden von großer Bedeutung. Sie speichern mehr als doppelt so viel Kohlenstoff wie die oberirdische Pflanzendecke, stehen allerdings nicht in so unmittelbarer Wechselwirkung mit der Atmosphäre wie diese.
Boden & Wasserkreislauf
¹von Lebewesen besiedelte oberste Schicht des Erdmantels
²Erdkruste und oberster Teil des Erdmantels
Das Schulmuseum Nürnberg erklärt hier sehr schön, wie Boden überhaupt entsteht und was für ein langwieriger Prozess das eigentlich ist!
Boden & Atmosphäre
Das Klima beeinflusst nicht nur den Boden, sondern der Boden hat auch einen Einfluss auf das Klima, denn Boden und Atmosphäre stehen in wechselseitigem Austausch. Diese Zusammenhänge könnt ihr versuchen selbst mit Gegenständen, Lego-Steinen, Zeichnungen oder Schauspiel darzustellen!
Wenn Ihr hier auf das Bild klickt, kommt ihr auf die Seite des Deutschen Wetterdienstes. Dort könnt Ihr Euch mit einigen Tools die Bodenverhältnisse, den Niederschlag, die Wasserbilanz der letzten Jahrzehnte anschauen!
In den Tagesthemen vom 13.12.23 lernten FutureLab-Schüler vieles über den Boden.
Der Boden speichert Wasser für die Pflanzen. Über die Verdunstung der Vegetation beeinflusst der Boden aber auch indirekt das lokale und regionale Klima.
*Die Seite befindet sich noch in Bearbeitung
Überblick
Boden & Klimawandel
Wie gelangt Kohlenstoff in den Boden?
Über Photosynthese binden Pflanzen CO2 und stellen den Kohlenstoff Bodenlebenwesen zur Verfügung.
Die Abbauprozesse der Bodenorganismen werden neben der dargestellten Verfügbarkeit von Kohlenstoff-quellen von Temperatur, Bodenfeuchte, Nährstoffverfügbarkeit und PH-Wert beeinflusst.
Wie viel neuer Kohlenstoff bleibt dem Boden?
Die schematische Zeichnung zeigt, wie sich das Signal des isotopisch markierten Kohlenstoffs von der Pflanze in der Biomasse der Bodenorganismen und dem Bodenkohlenstoffspeicher anreichert. Die Zusammensetzung des CO2 aus der Atmung der Bodenorganismen zeigt, ob vor allem alte, unmarkierte, oder neue markierte Quellen genutzt werden.
Die Fotos zeigen den Versuchsaufbau und Messgeräte des Quasom-Freilandexperimentes, bei dem im Gewächshaus Pflanzen in einer Atmosphäre mit markiertem CO2 heranwachsen.
Bedeutung des Kohlenstoffs im Boden
Kohlenstoff im Boden spielt eine entscheidende Rolle für die Bodenfruchtbarkeit und das Ökosystem. Er ist ein zentraler Bestandteil der organischen Substanz, die die Bodenstruktur verbessert, Wasser speichert und Nährstoffe für Pflanzen bereitstellt. Darüber hinaus trägt Kohlenstoff zur Kohlenstoffbindung bei, was bedeutet, dass er hilft, Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu speichern und so zur Bekämpfung des Klimawandels beiträgt. Eine höhere Kohlenstoffkonzentration im Boden fördert zudem die Biodiversität von Mikroben und Organismen, die für die Gesundheit des Bodens wichtig sind.
Bodenproben
Die Bodenprobenahme mit Rammkernsonde und
Beispiele für verschiedene Bodentypen an drei Standorten.
Die Karte zeigt Probenahmestandorte, an denen Änderungen im Bodenkohlenstoffgehalt unter-sucht werden.
Hier entwickeln die Schüler gehirngerecht ein 'Wirk-System' mit Lego-Duplo. Das visuelle und kreative Lernen verspricht mehr Verstehen und Behalten als vorproduzierte Arbeitsblätter.
In Kleingruppen denken die Schüler über Verbindungen zwischen den Elementen nach.
Im Gespräch werden Verbindungen der Elemente geklärt.
Der schwarze Stein etwa symbolisiert Kohlenstoff, der als CO2 aus der Luft von den Pflanzen aufgenommen und schließlich von Bodenlebewesen als Kompost ausgeschieden wird.
Die Zusammenhänge entstehen und bleiben in den Gehirnen der Schüler!
Die Schüler untersuchen und vergleichen verschiedene Bodenproben.
Wir wollen diese Zusammenhänge selbst erfahren!
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