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| __NOTOC__
| | == Überblick == |
| | * {{wpde|Alpen|Alpen}} |
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| | == Unterrichtsmaterial == |
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| | * [http://www.gletscherarchiv.de/ Gletscherarchiv] |
| <h3>Wir erforschen den Boden</h3>
| | :viele Fotos aus unterschiedlichen Zeiten zur Dokumentation des Abschmelzprozesses |
| |[[Bild:Close-up of mole.jpg|100px|center]]
| | * [http://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Alps Wikicommons:] frei nutzbare Bilder, Audiodateien, Videos von den Alpen |
| |style="background-color:#EEE9BF ;"| | | * [http://www.klett-verlag.de/klett-perthes/sixcms/detail.php?template_id=1914&query_id=0 Terra-Alexander-Datenbank auf der Webpräsenz des Klett-Verlages zum Thema Alpen] |
| '''Vorhergehende Seite:''' '''[[Wir erforschen den Boden/Wir bestimmen den Kalkgehalt durch HCl-Zugabe|Wir bestimmen den Kalkgehalt durch HCl-Zugabe]] ''' <br> '''Zur nächsten Seite:''' '''[[Wir erforschen den Boden/Bestimmung der Trockensubstanz eines Bodens]]'''
| | :kostenlose schülergerechte Arbeitsblätter, außerdem Aufsätze aus Petermanns Geographische Mitteilungen in pdf-Format |
| | * [http://www.dein-allgaeu.de dein-allgaeu.de] |
| | * [http://www.kidsweb.at/austria kidsweb.at] |
| | * [http://www.fwu.de/semik/downloads/by2_download/zumis-foe_band.pdf FWU](160 Seiten PDF zur CD Die Alpen) |
| | * [http://www.kzu.ch/fach/gg/gg-home.html Geografie-Seite der Kantonsschule Züricher Unterland] |
| | * [http://satgeo.zum.de/satgeo/methoden/infobank_g.htm satgeo.zum.de] ([[Satellitengeographie]] und Alpenthemen) |
| | * [http://www.weltderberge.de/alpen/alpen.htm Welt der Berge: Fotografien] |
| | * {{zum|http://www.zum.de/Faecher/Ek/BAY/gym/Ek11/blockst.htm|Blockbilder Deutschland und Alpen}} |
| | * {{zum|http://www.zum.de/Faecher/Ek/BAY/gym/Ek11/l-1-2-2.htm|Jahrgangsstufe 11: Die Alpen und das Alpenvorland}} |
| | * [http://www.bildungsserver.de/db/mlesen.html?Id=4085 Deutscher Bildungsserver] (Beitrag zur Anwendung der Methode Lernen durch Lehren (LdL) im Erdkundeunterricht (die Alpen) an der Peter-Vischer-Schule von Angelika Breitfeld-Grosser) |
| | * [http://www.kubiss.de/schulen/pvs/pvs5nbg/pvldld30.htm Kultur- und Bildungsserver für den Großraum Nürnberg] ( Planung und Durchführung einer Unterrichtseinheit im Erdkundeunterricht der Unterstufe, Beispiel Alpen) |
| | * [http://lbs.hh.schule.de/welcome.phtml?unten=/faecher/erdkunde/themen/hochgebirge/index.htm Hamburger Bildungsserver] |
| | * [http://www.fremdenverkehrsamt.com Fremdenverkehrsämter zur kostenlosen Bestellung von Broschüren] |
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| | ===Entstehung der Alpen=== |
| <includeonly>[[Kategorie:Wir erforschen den Boden]]</includeonly>
| | * [http://www.wissen.swr.de/sf/begleit/bg0011/gm04x.htm Entstehung in Trickfilmen] (swr.de) |
| | * http://www.wissen.swr.de/sf/begleit/bg0011/gm04p.htm (Geomorphologie) |
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| ==Messung der Kohlenstoffdioxidabgabe einer Bodenprobe== | | == Anbieter von Klassenfahrten in die Alpen == |
| | * [http://www.klassenfahrten-kluehspies.de Reisebüro Klühspies: Skiwochen, Erlebniswochen] |
| | * [http://www.bahn.de/-S:PtVOSN:dHrattNNofw2CtNNNPNM/p/view/preise/gruppen/schulfahrten/allgemein_index.shtml Bahn.de] |
| | * [http://www.alpetours.de/ Reisebüro Alpetours] |
| | * [http://faszinatours.de/ Faszinatours Erlebnis- und Abenteuercamps] |
| | * [http://www.kiwi-connection.de/ Erlebnispädagogische Programme, Hochseilgarten, Teambuilding etc.] |
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| | Siehe auch [[Ausflüge und Klassenfahrten]] |
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| <h5 align="center">'''Informationen zum Thema'''</h5>
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| | ==Siehe auch== |
| |Kohlenstoffdioxid entsteht im Boden hauptsächlich durch die Mikroorganismenatmung (zu zwei Dritteln) und durch die Wurzelatmung (zu einem Drittel). Abiotische Kohlenstoffdioxidbildungen können in der Regel vernachlässigt werden. Das Kohlenstoffdioxid tritt an die Erdoberfläche und reichert die umgebende Luft an. In einem Kulturpflanzenbestand liegt die Kohlenstoffdioxidkonzentration in der Luft bei etwa 0,038 Volumenprozent, wobei erhebliche Schwankungen festgestellt wurden (0,025 bis 0,05 Volumenprozent), die als standortspezifisch anzusehen sind .
| | * [[Erdkunde]] |
| |}
| | * [[Europa]] |
| <center>
| | * [[Glaziale Serie]] |
| [[Datei:CladonioPinetum.jpg|500px]]'''Kiefernwald''' | |
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| </center>
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| <h5 align="center"></h5>
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| <caption>'''Bodenatmungswerte verschiedener Pflanzengesellschaften'''</caption>
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| | [[Kategorie:Erdkunde]] |
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| | CO2 /m²/h
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| | Pflanzengesellschaft
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| | unbewachsener Sandboden
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| | <center>89</center>
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| | Kiefernwald
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| | <center>157</center>
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| | Fichtenwald
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| | <center>360</center>
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| |-
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| | Buchenwald
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| | <center>407</center>
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| | Rübenacker
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| | <center>419</center>
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| |-
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| | Goldhafenwiese
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| | <center>866</center>
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| |Atmungsglocke nach Haber mit Absorptionsgefäß
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| Mit der Bodenatmung wird dem Pflanzenbestand eine gewisse Menge Kohlenstoffdioxid zugeführt. Diese dürte aber 10 bis 20% der ingesamt von den Pflanzen verbraucten Menge nicht überschreiten. Geht man von einem Kulturpflanzenbestand mit einer mittleren Assimilationsintensität von 0,2 mg CO2/cm2/h aus, steht dem eine Bodenatmung gegenüber, die etwa 0,03 mg CO2/cm2/h erreichen kann.
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| <h5 align="center">'''Themenbereich Bodenatmung'''</h5>
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| [[Bild:close-up of mole.jpg|120px|]]
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| [http://hypersoil.uni-muenster.de/0/05/16.htm| '''Bodenatmung]''' | |
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| [http://www.cswh.worldforestry.de/img/08_CSWH-OSNI-C-Boden_Gruenwald.pdf|'''Bodenatmung in einem Fichtenbestand''']
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| <h5 align="center">'''Methode der Kohlenstoffdioxidmessung im Freiland'''</h5>
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| |Bodenbürtiges Kohlenstoffdioxid lässt sich nach Haber mit einer Atmungsglocke direkt an der Erdoberfläche messen . Das Verfahren hat den Nachteil, dass eine differenzierte Messung hinsichtlich der Kohlenstoffdioxidproduktion aus der Wurzel-atmung und der Kohlenstoffdioxidabgabe aus der bakteriellen Atmung nicht möglich ist. Das Verfahren kennzeichnet nur annähernd die natürliche Kohlenstoffdioxidabgabe, weil die Temperatur, die Bodenfeuchtigkeit und die Diffusionsverhältnisse unter der Atmungsglocke gegenüber der freien Bodenoberfläche erheblich verändert werden.
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| '''Technik des Verfahrens'''
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| Mit einer Atmungslocke wird eine Bodenfläche (z.B. 1 Quadratmeter Bodenfläche) abgedeckt und das Kohlenstoffdioxid in einem Absorptionsgefäß mit Bariumhydroxid aufgefangen.
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| [[Datei:Atmungsglocke1.jpg]]
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| KOHLENSTOFFDIOXIDMESSUNG IM LABOR
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| Das Verfahren hat den Vorteil, dass die Faktoren Temperatur, Feuchtigkeit und Belüftung kontrolliert werden können. Es demonstriert dennoch nur annähernd die natürliche Kohlenstoffdioxidabgabe eines Bodens bei gegebener Temperatur und Bodenfeuchtigkeit, weil beim Experiment in einem geschlossenen Gefäß Sauerstoffmangel auftreten kann, welcher einen wesentlichen Einfluss auf die Intensität der Atmung einer Bodenprobe ausüben kann. Durch zusätzliche Belüftung kann dieser Störfaktor gemindert werden, wobei das Resultat davon abhängt, ob kohlenstoffdioxidhaltige oder kohlenstoffdioxidfreie Luft zugeführt wird. Das Laborverfahren gestattet Versuchsvarianten mit Bodenzusätzen (Glukose; Zellulose; Ammoniumnitrat etc.).
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| TECHNIK DES VERFAHRENS
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| Man bringt eine Bodenprobe, deren Masse oder Volumen man bestimmt hat, in einen geschlossenen Raum. Das aus der Probe austretende Kohlenstoffdioxid wird in einem Absorptionsgefäß aufgefangen. Man kann Bodenproben einsetzen, die man soeben am Standort ausgestochen hat; man kann aber auch durch Siebung die Feinwurzeln entfernen und damit die Wurzelatmung ausschalten.
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| Ein geschlossener Raum lässtt sich gut mit einem Weckglas realisieren.
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| Eine einfache Methode des Kohlenstoffdioxidnachweises ist die Bestimmung in einem geschlossenen Gefäß, in dem das Kohlenstoffdioxid in Bariumhydroxidlösung aufgefangen wird. Es bildet sich Bariumcarbonat. Nachfolgend wird die unverbrauchte Lauge gegen Salzsäure (oder Oxalsäure) rücktitriert.
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| [[Datei:Beispiel.jpg]]
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| FORMELN
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| Ba(OH)2 + CO2 = BaCO3 + H2O
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| Ba(OH)2 + 2 HC1 = BaC12 + 2 H20
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| UNTERSUCHUNGSMATERIALIEN
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| Exsikkator
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| Waage
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| schalenförmiges Gefäß (250 ml) für die Bodenprobe
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| schalenförmiges Gefäß (200 ml) für die Bariumhydroxidlösung
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| Sieb (2 mm Maschenweite)
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| Bürette
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| Pipetten
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| REAGENZIEN
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| Bariumhydroxid Ba(OH)2 x 8 H20
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| Bariumchlorid (BaCl2)
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| 0,1 m, 0,01 m oder 0,02 m Salzsäure
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| Phenolphthalein (1 prozentig in Ethanol)
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| HERSTELLUNG DER BARIUMHYDROXIDLÖSUNG
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| 7,17 g Bariumhydroxid und 1 g Bariumchlorid werden in destilliertem Wasser gelöst (auffüllen bis zur 1000 ml Marke). Vom Ungelösten wird abfiltriert. Zur Aufbewahrung der Bariumhydroxidlösung empfiehlt sich eine spezielle Vorrichtung.
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| Gefäß zur Aufbewahrung von Bariumhydroxidlösung in kohlenstoffdioxidfreier Atmosphäre. Natronkalk ist ein Gemisch aus Ätznatron und Ätzkalk. Er entsteht, wenn man gebrannten Kalk mit Natronlauge löscht.
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| VERSUCHSABLAUF
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| Eine Probe naturfeuchten Bodens wird gesiebt, wobei neben den Grobteilen die Feinwurzeln zum größten Teil entfernt werden. 250 g des gesiebten Bodens werden in eine Schale eingewogen und auf den gelochten Porzellaneinsatz im Exsikkator gestellt. 125 ml Bariumhydroidlösung werden in ein schalenförmiges Gefäß gefüllt und unter die Bodenprobe deponiert. Die Bodenprobe soll möglichst nahe über dem Flüssigkeitsspiegel der Bariumhydroxidlösung stehen. Der Exsikkator wird nun verschlossen. In der Regel sollten mindestens drei Proben und eine Blindprobe ausgewertet werden. Eine Blindprobe , also ein Versuch, bei dem kein Boden eingesetzt wird, ist zwingend erforderlich, um den ursprünglichen Gehalt der Bariumhydroxidlösung an Kohlenstoffdioxid zu bestimmen.
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| MESSUNG
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| Je nach Aufgabenstellung bleibt die Probe einige Stunden, einen Tag oder maximal eine Woche lang bei Zimmertemperatur stehen. Parallel zur Kohlenstoffdioxid-Messung wird der
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| Wassergehalt der Bodenprobe ermittelt (siehe Kapitel "Ermittlung der Trockensubstanz einer Bodenprobe").
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| Die unverbrauchte Bariumhydroxidlösung wird mit Salzsäure zurücktitriert. Als Indikator werden 3 Tropfen Phenolphthaleinlösung zugesetzt. Der Versuch kann bei Bedarf fortgesetzt werden, indem - jeweils nach Deponierung neuer Bariuntiydroxidlösung - die Kohlenstoffdioxidabgabe über weitere Zeiträume verfolgt wird.
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| AUSWERTUNG
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| Zur Auswertung wird der Säureverbrauch der Blindprobe vom Säureverbrauch der Bodenprobe subtrahiert. Die Differenz wird mit dem Auswertungsfaktor multipliziert.
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| 1 ml 0,1 m HC1 entspricht 2,2 mg CO2
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| 1 ml 0,02 m HC1 entspricht 0,44 mg CO2
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| AUSWERTUNGSBEISPIEL
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| Kohlenstoffdioxidabgabe von 250 g frischem Boden in 24
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| Stunden:
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| a) Blindprobe : Es wurden 20 ml 0,02 m Salzsäure verbraucht
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| b) Bodenprobe (Ackererde), feucht, 250 g: Es wurden 13 ml 0,02 m Salzsäure verbraucht.
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| 20 ml HC1 - 13 ml HC1 = 7 ml HCI . 0,44 mg CO2 = 3,08 mg CO2 Abgabe in 24 Stunden
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| 3,08 mg C02: 2,5 = 1,23 mg CO2 Abgabe je 100 g Boden in 24 Stunden.
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| Umrechnung auf die Kohlenstoffdioxidproduktion eines Hektars:
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| Ein Hektar Mineralboden wiegt bis zu einer Bodentiefe von 30 cm ca. 3000 000 kg.
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| 12,3 mg Kohlenstoffdioxid-Abgabe je Kilogramm Boden und Tag x 3000 000 kg/ha = 36 900 000 mg CO2 /ha/ Tag = 36,9 kg Kohlenstoffdioxid-Abgabe je Hektar und Tag.
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| DIE TITRATION MIT OXALSAURE
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| Gewicht der Bodenprobe: 100 g
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| Zeitraum für die Kohlenstoffdioxid - Anreicherung: 24 h
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| Eingegebene Menge Bariumhydroxidlösung: 25 ml 1 ml 0,05 n Oxalsäure entspricht 2,2 mg CO2
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| a) Verbrauch an Oxalsäure für die Blindprobe: 20 ml
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| b) Verbrauch an Oxalsäure für die Bodenprobe : 14 ml (20 ml - 14 ml) 2,2 = 13,2 mg CO2 / 100g Boden in 24 Stunden
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| ERFAHRUNGEN UND KONSEQUENZEN
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| In der Literatur werden häufig nur 10 g Boden für eine Bodenprobenmenge angegeben. Bei einfacher Laborausstattung ist es zweckmäßig, die Bodenmenge auf 200 oder 250 g zu erhöhen. Bei mehrtägiger Versuchsdauer sollte die Bariumhydroxidlösung gelegentlich leicht geschüttelt werden, um die Bildung einer absorptionshemmenden Carbonathaut auf der Lösung zu verhindern. Anstelle von Salzsäure und Oxalsäure können auch andere eingestellte Säuren für die Titration verwendet werden.
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| S!CHERHEITSHINWE!S
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| Oxalsäure ist giftig! Die Verwendung von Pipettierhilfen ist zu kontrollieren!
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Blockbilder Deutschland und Alpen
