{{Navigation verstecken|{{Lernpfad Erdbeben und Logarithmus}}}}
Kann man mit dem griechischen Geschichtsschreiber Herodot sagen, „Ägypten ist ein Geschenk des Nils“?
{{Box|Info: Einstieg|Im letzten Kapitel bist du bereits auf die <u>'''Magnitude'''</u> gestoßen. Es ist in der Tat so, dass bei einem Beben der Magnitude 6,8 um ein Vielfaches mehr Energie freigesetzt wird, als bei einem der Magnitude 5,8. Das erklärt den Unterschied im Zerstörungspotential zwischen den Erdbeben 2020 in der Türkei. Steigt die Richter-Magnitude um 1, entspricht das einer <u>'''Ver-32-fachung'''</u> der freigesetzten Energiemenge. Bei einer Richter-Magnitude von 5,0 werden beispielsweise 10<sup>12</sup> Joule freigesetzt. Bei 6,0 sind es bereits 2,5 <math>\cdot</math> 10<sup>13</sup> Joule und bei 7,0 beträgt die Energiefreisetzung 10<sup>15</sup> Joule.<ref>Strahler, A. H. & Strahler, A. N. (2009). ''Physische Geographie''. Stuttgart: Verlag Eugen Ulmer.</ref>
Um diese Frage zu beantworten, muss man folgendes wissen:
Wie genau die <u>'''Richter-Magnitude'''</u> definiert ist und was das mit dem <u>'''Logarithmus'''</u> zu tun hat, erfährst du hier in diesem Abschnitt.
|Kurzinfo}}
{{Box|1=Merke: Definition der Richter-Magnitude|2=
[[File:Nile River and delta from orbit.jpg|left|450px]]
Der Nil ist als Fremdlingsfluss einer der größten Ströme Afrikas, ohne ihn wäre Ägypten eine Wüste, denn aus ihm gewinnt Ägypten 99% seines Wassers. Seine Quellen liegen im niederschlagsreichen Gebiet Ostafrikas. Er bringt viel Wasser und fruchtbaren Schlamm mit.
Die <u>'''Richter-Magnitude'''</u> wird auch <u>'''Lokal-Magnitude'''</u> genannt. Diese Bezeichnung geht auf ihre Definition zurück. Sie lautet nach Franz Embacher (2013) folgendermaßen:
{{#ev:youtube|QP1qIVjoKyI}}
<br />
<blockquote>''In einer Entfernung von 100 km vom Epizentrum wird der durch das Beben verursachte Maximalausschlag A eines Seismometers nach Wood und Anderson gemessen und in Mikrometer [...] angegeben. Dann ist
<br />
<center><math>M = \lg A, </math></center>
<br />
wobei lg der Logarithmus zur Basis 10 ist.''<ref>Embacher, F. (2013). ''Erdbeben''. Zugriff am 2019.06.25 auf https://homepage.univie.ac.at/franz.embacher/Lehre/aussermathAnw2014/Erdbeben.pdf.</ref></blockquote>
<br />
Die Richter-Magnitude wird also anhand des <u>'''maximalen Ausschlages'''</u> (auch <u>'''maximale Amplitude'''</u> genannt), gemessen von einem Seismographen nach Wood und Anderson, berechnet. Dabei handelt es sich jedoch um ein veraltetes Gerät, welches heute durch modernere Seismometer ersetzt wird. Was der <u>'''Logarithmus'''</u> in dieser Formel bedeutet, wollen wir uns jetzt ansehen.
<br />
alternativ: [https://www.youtube.com/embed/Q0p3ddf3RJI Unterrichtsmaterial: Landwirtschaft am Nil im Alten Ägypten (Schulfilm)]
Mit seinem Wasser verwandelten die Bauern Ägyptens, die Fellachen, das Tal des Nils und die Umgebung seines Deltas in fruchtbares Ackerland. Ein fruchtbares Gebiet um einen Fluss nennt man eine Flussoase. Der Boden ist sehr fruchtbares Schwemmland, das der Nil während seines Hochwassers abgelagert hatte.
|3=Merksatz}}
Im Quellgebiet eines seiner Nebenflüsse fallen im Sommer- und im Herbst starke Regenfälle, so dass der Nil zu dieser Zeit Hochwasser führt. Die „Nilschwelle“, kann dann bis zu 10m werden. Sie hängt von der Intensität der im Quellgebiet fallenden Niederschläge ab und ist auch nicht in jedem Jahr gleich hoch. Schon im AT wird in den Träumen des Pharao von sieben fetten und sieben mageren Kühen berichtet, die von Joseph als sieben fette und sieben magere Jahregedeutet werden. Ägypten liegt außerdem in der subtropischen Klimazone. Die hier herrschenden Temperaturen und ausreichend Wasser ermöglichen einen Bewässerungsfeldbau.
{{Box|1=Merke: Definition des Logarithmus|2=
Schon im Altertum haben die Ägypter das Hochwasser des Nils genutzt, um ihre Felder zu bewässern. Die im Bereich des Nilhochwassers errichteten Becken füllten sich dabei mit Wasser. Man wartete, bis sich der mitgebrachte fruchtbare Schlamm abgesetzt hatte und führte dann das Wasser dem Nil wieder zu. Danach wurde gesät. Nach der Ernte blieb das Feld brach liegen und wurde für die nächste Flut vorbereitet, indem neue Becken errichtet wurden. Die Bewässerung der Felder wurde in der Hauptsache von Menschen oder Tieren erledigt. Man kannte aber auch schon einfache technische Geräte, wie z. B. die „Archimedische Schraube“, eine einfache Wasserschraube. Durch ihren Einsatz konnte die Arbeit der Fellachen wesentlich erleichtert werden.
Der <u>'''Logarithmus'''</u> <math>\log_{a} x</math> ("Logarithmus von x zur Basis a") mit <math>a,x \in \mathbb{R}^{+}</math>, <math>a \neq 1</math> ist jene Hochzahl, mit der man <math>a</math> potenzieren muss, um <math>x</math> zu erhalten.
==Assuan Staudamm==
Es gilt <math>\log_{a} x = y \Longleftrightarrow a^{y} = x</math> und <math>a^{\log_{a} x} = x</math>.
Die Zahl <math>a</math> wird in diesem Zusammenhang als <u>'''Basis'''</u> bezeichnet und <math>x</math> als <u>'''Numerus'''</u>.
Es gibt einige Logarithmen, welche besonders oft gebraucht werden. Beispielsweise den Logarithmus zur Basis <math>10</math>, er wird <u>'''dekadischer Logarithmus'''</u> (Kurzform: '''lg''') genannt. Oder jenen zur Basis <math>e</math>, er wird als <u>'''natürlicher Logarithmus'''</u> (Kurzform: '''ln''') bezeichnet. Wobei <math>e</math> die Euler'sche Zahl ist. Das ist eine irrationale Zahl mit <math>e \approx 2,718</math>.
Als man im 19. Jh. mit dem Anbau von Baumwolle begann, und mindestens zwei Ernten erreichen wollte, musste die Bewässerung anders gehandhabt werden. Im Jahre 1902 baute man deshalb bei Assuan einen kleinen Staudamm, nachdem bereits im Jahre 1861 nördlich von Kairo ein kleinerer Damm errichtet worden war. Andere Staudämme folgten. Das gestaute Wasser leitete man durch Kanäle und Gräben auf die Felder. Doch das beginnende technische Zeitalter, die Erfindung der Dampfmaschine, Pumpen, die von Diesel oder Strom angetrieben werden konnte, ermöglichten es auch höher gelegene Felder mit Wasser zu versorgen. Selbst Tiefbrunnen konnte man jetzt bohren.
Du willst noch mehr über die Euler'sche Zahl wissen? Für weitere Infos, klicke hier: [https://www.youtube.com/watch?v=-3_MUV1PwWQ Lernvideo: e - die Euler'sche Zahl]
Sieh dir zum besseren Verständnis das folgende '''Video''' an:
Heute können die Fellachen sogar zwei Ernten im Jahr erzielen, eine Winter- und eine Sommerernte. Manchmal ist eine dritte Ernte möglich. Angebaut werden: Getreide, Gemüse, Zitrusfrüchte, Mandeln, Feigen, sogar den Anbau von Baumwolle findet man. Das verdanken die Ägypter dem 1970 fertig gestellten großen Staudamm bei Assuan, dem „Sadd-al-Ali“.
<br />
Durch den Bau dieses Staudamms wurde folgendes erreicht:
{{#ev:youtube|iuG7isoQjGc|800|center}}
|3=Merksatz}}
*Stau von 164 Milliarden m<sup>3</sup> Wasser
*Vergrößerung der Ackerfläche um 15%, dadurch bessere Versorgung einer wachsenden Bevölkerungszahl mit Nahrung
*Gewinnung von elektrischer Energie dadurch Förderung der Industrialisierung
*ganzjährige, gleichmäßige Wasserführung des Nils
{{Box|1=Aufgabe 9|
2=<u>'''Übungen Logarithmus A'''</u>
Sieh dir das Musterbeispiel an. Berechne anschließend die folgenden Logarithmen ohne Technologieeinsatz. Am '''Arbeitsplan (Aufgabe 9: Übungen Logarithmus A)''' hast du Platz dafür. <span class="brainy hdg-checklist02 fa-lg"></span>
Anfangs wurden diese Ziele auch erreicht, doch schon bald kamen die ersten großen Probleme:
<u>1. Möglichkeit</u>: Überlege dir, mit welcher Zahl du <math>2</math> potenzieren musst, um <math>8</math> zu erhalten. Also ist <math>\log_{2} 8 = 3</math>.
<br />
<u>2. Möglichkeit</u>: <math>\log_{2} 8 = y \Longleftrightarrow 2^{y} = 8 \Longleftrightarrow y = 3</math>. Also ist <math>\log_{2} 8 = 3</math>.
</div>
<br />
*die Staumauer verhindert, dass der fruchtbare Nilschlamm weiter an den Ufern abgelagert wird
*der Schlamm lagert sich jetzt an der Staumauer ab
*das Nildelta kann nicht mehr ins Mittelmeer wachsen, sondern
*das Mittelmeer frisst sich jetzt jährlich etwa 200m in das Nildelta hinein
*die Erosion an den Ufern hat zugenommen
<div class="grid">
<div class="width-1-2">
'''a)''' <math>\log_{3} 9</math>
Die ägyptischen Bauern können heute zwar ihre Felder das ganze Jahr über bewässern, aber zu einer Be– gehört auch eine Entwässerung. Nur dadurch kann verhindert werden, dass der Grundwasserspiegel immer weiter ansteigt. Die in diesem Gebiet herrschende intensive Sonneneinstrahlung, verursacht ein kapillares Aufsteigen des Grundwassers in die oberen Bodenschichten. Das führt dazu, dass diese entweder versumpfen oder versalzen. Eine oft zu starke Düngung der Ackerflächen verursacht eine Anreicherung des Bodens mit Mineralsalzen. Durch deren Auskristallisierung entsteht eine Salzkruste, die eine Bearbeitung des Bodens und den Anbau von Feldfrüchten unmöglich macht.
'''b)''' <math>\log_{4} 64</math>
Heute weiß man, dass der Bau des Assuanstaudamms eine Fehlplanung war, denn:
'''c)''' <math>\log_{4} \frac{1}{4}</math>
'''d)''' <math>\log_{3} \frac{1}{9}</math>
*der Grundwasserspiegel ist enorm angestiegen
*der ursprünglich fruchtbare Boden ist auf vielen Flächen versalzen
*der Bau von notwendigen, mehreren tausend Kilometer langen Entwässerungsgräben würde teurer werden als der Bau des Assuanstaudamms
*viele Kulturdenkmäler versanken im Stausee
*die in diesem Bereich lebenden Nubier mussten umgesiedelt werden
*der fruchtbare Nilschlamm geht den Bauern verloren, er sammelt sich vor dem Damm
*die Bodenerosion hat zugenommen
*die Qualität des Nilwassers ist durch den Eintrag von Salzen (Düngemittel ) schlechter geworden
*die Erkrankung der Ägypter an „Bilharziose“, einer Blasen – und Darmerkrankung hat stark zugenommen
*das gestörte ökologische Gleichgewicht des Nils führte zum Absterben vieler Fischarten und damit zur Erwerbslosigkeit vieler Fischer
'''e)''' <math>\log_{2} \sqrt{2}</math>
'''f)''' <math>\log_{10} \sqrt{1000}</math>
Auf lange Sicht wäre es besser, die Staumauer wieder zu beseitigen. Dann könnte man auf dem trocken gefallenen Nassersee, auf fruchtbarem Boden ( Nilschlamm) 5000km<sup>2</sup> neues Kulturland gewinnen.
'''g)''' <math>\log_{a} a</math>
'''h)''' <math>\log_{a} 1</math>
{{Aufgabe|
# Stelle die genannten Flächen Ägyptens im Vergleich zu seiner Gesamtfläche in zwei Kreisdiagrammen dar.
# Der Nil ist ein Fremdlingsfluss, warum? ( Arbeit an der Karte) Definiere den Begriff
# Wo liegen die Quellen/ Quellflüsse und Seen des Nils? Arbeite mit Atlas und Karte.
# Die Länge des Nils beträgt 6671km.
#* Welche Staaten durchfließt der Nil auf seinem Weg von der, bzw. den Quellen bis zur Mündung?
#* Wie heißen ihre Hauptstädte?
# Warum kann man sagen:“ Das eigentliche Geschenk für Ägypten ist der Blaue Nil?“
# Angebaut werden: Getreide, Gemüse, Zitrusfrüchte, Mandeln, Feigen, Futterpflanzen und Baumwolle. Überlege anhand einer Klimakarte, den naturräumlichen Gegebenheiten und den Anforderungen der einzelnen Pflanzengruppen, welche Feldfrüchte im Sommer und welche im Winter angebaut werden.
# Informiere dich über die Besonderheiten beim Anbau der Baumwolle und fertige über diese Pflanze einen kurzen Bericht an.}}
</div>
==Siehe auch==
<div class="width-1-2">
*[[Altes Ägypten|Lernpfad Altes Ägypten]]
**[[Altes Ägypten/Lebensbringer Nil]]
{{Lösung versteckt|
'''a)''' <math>2</math>
'''b)''' <math>3</math>
'''c)''' <math>-1</math>
'''d)''' <math>-2</math>
'''e)''' <math>\frac{1}{2}</math>
'''f)''' <math>\frac{3}{2}</math>
'''g)''' <math>1</math>
'''h)''' <math>0</math>}}
</div>
</div>
|3=Arbeitsmethode}}
{{Box|1=Teste dein Wissen!|2=
<u>'''Übungen Logarithmus B'''</u>
<br />
{{H5p-zum|id=16052|height=640}}
|3=Üben}}
{{Box|1=Merke: Rechenregeln für Logarithmen|2=
Wie beim Rechnen mit Potenzen, gibt es auch für Logarithmen gewisse Rechenregeln.
Es seien <math>a \in \mathbb{R}^{+}, a \neq 1, x, x_{1}, x_{2}, \in \mathbb{R}^{+} </math> und <math>r \in \mathbb{R} \setminus \{0\}</math>. Dann gilt:
# <math>\log_{a} x^{r} = r \cdot \log_{a} x</math>.
# <math>\log_{a} 1 = 0, \log_{a} a = 1</math>.<ref>Neher, M. (2018). ''Anschauliche höhere Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler''. Wiesbaden: Springer Vieweg.</ref>
|3=Merksatz}}
{{Box|1=Aufgabe 10|
2=<u>'''Übungen Logarithmus C'''</u>
Wie du wahrscheinlich schon einmal gehört hast, wollen Mathematikerinnen und Mathematiker nichts glauben, sondern immer alles beweisen. Wir versuchen jetzt ebenso, die Rechenregeln für Logarithmen zu beweisen. Das funktioniert mithilfe der Rechenregeln für Potenzen. Falls dir diese nicht mehr geläufig sind, klicke [https://www.youtube.com/watch?v=aUK2-Svw4o4 hier].
Sieh dir zuerst das Musterbeispiel (1. Regel) an, um eine Vorstellung zu bekommen, wie die Beweise funktionieren. Versuche anschließend die restlichen Regeln zu beweisen. Am '''Arbeitsplan (Aufgabe 10: Übungen Logarithmus C)''' hast du Platz dafür. <span class="brainy hdg-checklist02 fa-lg"></span>
<u>Beweis</u>: Wir definieren die Logarithmen zunächst folgendermaßen <math>y_{1} := \log_{a} x_{1}, y_{2} := \log_{a} x_{2} </math>, das heißt <math>a^{y_{1}} = x_{1}, a^{y_{2}} = x_{2}</math> (''Definition des Logarithmus'').
<math>\log_{a} (x_{1} \cdot x_{2}) =</math> (''Einsetzen der obigen Definition'') <math>= \log_{a} (a^{y_{1}} \cdot a^{y_{2}}) =</math> (''Anwendung der Rechenregel für Potenzen'') <math>= \log_{a} (a^{y_{1}+y_{2}}) =</math> (''Definition des Logarithmus'') <math>= y_{1} + y_{2} =</math> (''Einsetzen der obigen Definition'') <math>= \log_{a} x_{1} + \log_{a} x_{2}</math>.
</div>
<br />
'''a) Versuche nun, die Regeln 2. - 4. gemeinsam mit einer Mitschülerin oder einem Mitschüler zu beweisen. Falls ihr Hilfe braucht, klickt unten auf "Hilfe anzeigen"'''. <span class="brainy hdg-spech-bubbles fa-lg"></span>
{{Lösung versteckt|
<u>Zu 2.</u>: Der Beweis der 2. Regel funktioniert ganz ähnlich wie der der 1. Verwende wieder die Definitionen <math>y_{1} := \log_{a} x_{1}, y_{2} := \log_{a} x_{2} </math>. Überlege dir vorab, wie das Potenzgesetz für die Division mit gleicher Basis lautet.
<u>Zu 3.</u>: Setze für <math>x = a^{\log_{a} x} </math> (''Definition des Logarithmus'') in die linke Seite der Gleichung ein. Wende dann die Rechenregel für das Potenzieren von Potenzen an und anschließend die Definition des Logarithmus.
<u>Zu 4.</u>: Diese Beweise sind kurz. Überlege dir, was <math>a^{0}</math> und <math>a^{1}</math> ist und du hast die Behauptungen mithilfe der Definition des Logarithmus bewiesen.
|Hilfe anzeigen|Hilfe verbergen}}
<br />
'''b) Sieh dir, um die Rechenregeln besser zu verinnerlichen, noch das folgende Video an. Übertrage alle Beispiele aus dem Video auf den Arbeitsplan (Aufgabe 10: Übungen Logarithmus C)'''. <span class="brainy hdg-checklist02 fa-lg"></span>
Vereinfache die folgenden Terme mithilfe der Rechenregeln für Logarithmen. Am '''Arbeitsplan (Aufgabe 11: Übungen Logarithmus D)''' hast du Platz dafür. <span class="brainy hdg-checklist02 fa-lg"></span>
<br />
<div class="grid">
<div class="width-1-2">
'''a)''' <math>\log_{a} x + \log_{a} \frac{1}{x}</math>
Wir haben bei der Definition von <math>\log_{a} x</math>, aber auch bei den Rechenregeln gesehen, dass <math>a,x \in \mathbb{R}^{+}</math>, <math>a \neq 1</math> sein müssen.
# Warum dürfen <math>a</math> und <math>x</math> keine negativen reellen Zahlen sein? Warum darf <math>a</math> nicht gleich <math>1</math> sein?
# Versuche, diese Fragen gemeinsam mit einer Mitschülerin oder einem Mitschüler zu beantworten. <span class="brainy hdg-spech-bubbles fa-lg"></span>
# Macht euch Notizen und formuliert eure Vermutungen am '''Arbeitsplan (Aufgabe 12: Übungen Logarithmus E)'''. <span class="brainy hdg-checklist02 fa-lg"></span>
|3=Arbeitsmethode}}
{{Box|Lösung: Aufgabe 12|
{{Lösung versteckt|1=
* '''Warum muss <math>a \in \mathbb{R}^{+}</math> gelten?''' - Wenn <math>a</math>, also die Basis, negativ wäre, könnten wir nur Exponenten aus <math>\mathbb{Z}</math> verwenden. Exponenten aus <math>\mathbb{Q}</math> oder <math>\mathbb{R}</math> sind für negative Basen nicht definiert. Bei diesen Beispielen <math>(-2)^{0}=+1, (-2)^{1}=-2, (-2)^{2}=+4, (-2)^{3}=-8, (-2)^{4}=+16</math>, usw. erhalten wir immer nur bestimmte positive und negative Zahlen als Ergebnis. Für andere als diese Ergebnisse gibt es keine möglichen Exponenten. Der Logarithmus zu einer negativen Basis macht somit meistens keinen Sinn.
* '''Warum muss <math>x \in \mathbb{R}^{+}</math> gelten?''' - Der Logarithmus zu einer negativen Basis ist nicht definiert. Wir erhalten mit positiven Basen nur positive Zahlen als Potenzwerte. Daher kann der Numerus nur eine positive Zahl sein.
** Für <math>a>0, y>0</math> ist <math>x = a^{y}</math> immer positiv.
** Für <math>a>0, y<0, y=-z, z>0</math> ist <math>x = a^{y} = a^{-z} = \frac{1}{a^{z}}</math> ebenso positiv.
* '''Warum muss <math>a \neq 1</math> gelten?''' - Potenziert man <math>1</math> mit einer beliebigen reellen Zahl, so erhält man immer wieder <math>1</math>. <math>1^{y} = x</math> hat keine Lösung, falls <math>x \neq 1</math> und unendlich viele Lösungen, falls <math>x = 1</math>. Somit ist der Logarithmus zur Basis <math>1</math> nicht definiert. Ähnliches gilt für die Basis <math>0</math>.
Logarithmen im Kopf auszurechnen, ist nur in einfachen Fällen möglich. Vor der Entwicklung elektronischer Rechenhilfsmittel benutzte man sogenannte Logarithmentafeln zur Bestimmung von Logarithmen. Aufwändig gewonnene Logarithmenwerte waren darin systematisch notiert. Heutige Taschenrechner verwenden ähnliche mathematische Verfahren wie auch schon die Autorinnen und Autoren entsprechender Logarithmentafeln. Dabei werden die Werte hinreichend genau angenähert.<ref>Barzel, B., Glade, M. & Klinger, M. (2021). ''Algebra und Funktionen: Fachlich und fachdidaktisch''. Berlin: Springer Berlin und Springer Spektrum.</ref>
<br />
'''Absolviere das folgende Quiz mithilfe von [https://www.geogebra.org/calculator GeoGebra] oder deinem Taschenrechner. Informiere dich zuerst, wie man Logarithmen mit dem gewählten Hilfsmittel berechnen kann. Runde auf 2 Dezimalstellen.'''
''' <u>Achtung</u>: Es geht hier um den <u>dekadischen Logarithmus</u> (lg) und den <u>natürlichen Logarithmus</u> (ln)!'''
<br />
{{H5p-zum|id=16252|height=640}}
|3=Arbeitsmethode}}
{{Box|1=Merke: Exponentialgleichungen|2=
Du kannst bereits lineare oder quadratische Gleichungen lösen. Aber was ist, wenn die <u>'''Unbekannte'''</u> plötzlich <u>'''im Exponenten'''</u> steht? - Alles kein Problem mit dem <u>'''Logarithmus'''</u>!
Wir versuchen nun, die Gleichung <math>6^{2x+1} = 360</math> für <math>x \in \mathbb{R}</math> näherungsweise zu lösen.
<u>'''Dabei gehen wir folgendermaßen vor'''</u>: Wir logarithmieren die Gleichung, das heißt, wir wenden den Logarithmus auf beiden Seiten an. Die Basis des Logarithmus können wir beliebig wählen (Exponentialgleichungen mit der Basis e löst man am einfachsten mit dem natürlichen Logarithmus.). In unserem Fall verwenden wir den dekadischen Logarithmus. Anschließend benutzen wir die Rechenregeln für Logarithmen. Durch weitere Äquivalenzumformungen und mit Technologieeinsatz können wir die Gleichung näherungsweise lösen.
# Lies dir die obige Info zum Thema Exponentialgleichungen genau durch.
# Suche dir eine Partnerin oder einen Partner und bildet gemeinsam ein Team. <span class="brainy hdg-spech-bubbles fa-lg"></span>
# Tretet gegen ein anderes Team beim folgenden Memory-Spiel an: Ein Paar besteht immer aus einer Exponentialgleichung und der dazugehörigen Lösung (grün) gerundet auf 2 Dezimalstellen. Notiert euch jeweils die gefundenen Paare pro Team!
# Am '''Arbeitsplan (Aufgabe 14: Übungen Logarithmus G)''' könnt ihr die Exponentialgleichungen schriftlich lösen. <span class="brainy hdg-checklist02 fa-lg"></span>
<br />
{{H5p-zum|id=16253|height=800}}
|3=Arbeitsmethode}}
<br />
{{Fortsetzung|weiter=Logarithmische Skalen|weiterlink=Erdbeben und Logarithmus/Logarithmische Skalen|vorher=Stärke von Erdbeben|vorherlink=Erdbeben und Logarithmus/Stärke von Erdbeben}}
<references />
<br />
[[Kategorie:Mathematik]]
[[Kategorie:Geographie]]
[[Kategorie:Geographie]]
[[Kategorie:Lernpfad]]
[[Kategorie:Unterrichtsidee]]
[[Kategorie:Sekundarstufe 2]]
[[Kategorie:Altes Ägypten]]
[[Kategorie:Sekundarstufe 1]]
[[Kategorie:Anthropogeographie]]
[[Kategorie:Afrika]]
Version vom 23. April 2022, 15:46 Uhr
Kann man mit dem griechischen Geschichtsschreiber Herodot sagen, „Ägypten ist ein Geschenk des Nils“?
Um diese Frage zu beantworten, muss man folgendes wissen:
Ägypten - Flächennutzung
Der Nil ist als Fremdlingsfluss einer der größten Ströme Afrikas, ohne ihn wäre Ägypten eine Wüste, denn aus ihm gewinnt Ägypten 99% seines Wassers. Seine Quellen liegen im niederschlagsreichen Gebiet Ostafrikas. Er bringt viel Wasser und fruchtbaren Schlamm mit.
Mit seinem Wasser verwandelten die Bauern Ägyptens, die Fellachen, das Tal des Nils und die Umgebung seines Deltas in fruchtbares Ackerland. Ein fruchtbares Gebiet um einen Fluss nennt man eine Flussoase. Der Boden ist sehr fruchtbares Schwemmland, das der Nil während seines Hochwassers abgelagert hatte.
Im Quellgebiet eines seiner Nebenflüsse fallen im Sommer- und im Herbst starke Regenfälle, so dass der Nil zu dieser Zeit Hochwasser führt. Die „Nilschwelle“, kann dann bis zu 10m werden. Sie hängt von der Intensität der im Quellgebiet fallenden Niederschläge ab und ist auch nicht in jedem Jahr gleich hoch. Schon im AT wird in den Träumen des Pharao von sieben fetten und sieben mageren Kühen berichtet, die von Joseph als sieben fette und sieben magere Jahregedeutet werden. Ägypten liegt außerdem in der subtropischen Klimazone. Die hier herrschenden Temperaturen und ausreichend Wasser ermöglichen einen Bewässerungsfeldbau.
Schon im Altertum haben die Ägypter das Hochwasser des Nils genutzt, um ihre Felder zu bewässern. Die im Bereich des Nilhochwassers errichteten Becken füllten sich dabei mit Wasser. Man wartete, bis sich der mitgebrachte fruchtbare Schlamm abgesetzt hatte und führte dann das Wasser dem Nil wieder zu. Danach wurde gesät. Nach der Ernte blieb das Feld brach liegen und wurde für die nächste Flut vorbereitet, indem neue Becken errichtet wurden. Die Bewässerung der Felder wurde in der Hauptsache von Menschen oder Tieren erledigt. Man kannte aber auch schon einfache technische Geräte, wie z. B. die „Archimedische Schraube“, eine einfache Wasserschraube. Durch ihren Einsatz konnte die Arbeit der Fellachen wesentlich erleichtert werden.
Assuan Staudamm
Als man im 19. Jh. mit dem Anbau von Baumwolle begann, und mindestens zwei Ernten erreichen wollte, musste die Bewässerung anders gehandhabt werden. Im Jahre 1902 baute man deshalb bei Assuan einen kleinen Staudamm, nachdem bereits im Jahre 1861 nördlich von Kairo ein kleinerer Damm errichtet worden war. Andere Staudämme folgten. Das gestaute Wasser leitete man durch Kanäle und Gräben auf die Felder. Doch das beginnende technische Zeitalter, die Erfindung der Dampfmaschine, Pumpen, die von Diesel oder Strom angetrieben werden konnte, ermöglichten es auch höher gelegene Felder mit Wasser zu versorgen. Selbst Tiefbrunnen konnte man jetzt bohren.
Heute können die Fellachen sogar zwei Ernten im Jahr erzielen, eine Winter- und eine Sommerernte. Manchmal ist eine dritte Ernte möglich. Angebaut werden: Getreide, Gemüse, Zitrusfrüchte, Mandeln, Feigen, sogar den Anbau von Baumwolle findet man. Das verdanken die Ägypter dem 1970 fertig gestellten großen Staudamm bei Assuan, dem „Sadd-al-Ali“.
Durch den Bau dieses Staudamms wurde folgendes erreicht:
Stau von 164 Milliarden m3 Wasser
Vergrößerung der Ackerfläche um 15%, dadurch bessere Versorgung einer wachsenden Bevölkerungszahl mit Nahrung
Gewinnung von elektrischer Energie dadurch Förderung der Industrialisierung
ganzjährige, gleichmäßige Wasserführung des Nils
Anfangs wurden diese Ziele auch erreicht, doch schon bald kamen die ersten großen Probleme:
die Staumauer verhindert, dass der fruchtbare Nilschlamm weiter an den Ufern abgelagert wird
der Schlamm lagert sich jetzt an der Staumauer ab
das Nildelta kann nicht mehr ins Mittelmeer wachsen, sondern
das Mittelmeer frisst sich jetzt jährlich etwa 200m in das Nildelta hinein
die Erosion an den Ufern hat zugenommen
Die ägyptischen Bauern können heute zwar ihre Felder das ganze Jahr über bewässern, aber zu einer Be– gehört auch eine Entwässerung. Nur dadurch kann verhindert werden, dass der Grundwasserspiegel immer weiter ansteigt. Die in diesem Gebiet herrschende intensive Sonneneinstrahlung, verursacht ein kapillares Aufsteigen des Grundwassers in die oberen Bodenschichten. Das führt dazu, dass diese entweder versumpfen oder versalzen. Eine oft zu starke Düngung der Ackerflächen verursacht eine Anreicherung des Bodens mit Mineralsalzen. Durch deren Auskristallisierung entsteht eine Salzkruste, die eine Bearbeitung des Bodens und den Anbau von Feldfrüchten unmöglich macht.
Heute weiß man, dass der Bau des Assuanstaudamms eine Fehlplanung war, denn:
der Grundwasserspiegel ist enorm angestiegen
der ursprünglich fruchtbare Boden ist auf vielen Flächen versalzen
der Bau von notwendigen, mehreren tausend Kilometer langen Entwässerungsgräben würde teurer werden als der Bau des Assuanstaudamms
viele Kulturdenkmäler versanken im Stausee
die in diesem Bereich lebenden Nubier mussten umgesiedelt werden
der fruchtbare Nilschlamm geht den Bauern verloren, er sammelt sich vor dem Damm
die Bodenerosion hat zugenommen
die Qualität des Nilwassers ist durch den Eintrag von Salzen (Düngemittel ) schlechter geworden
die Erkrankung der Ägypter an „Bilharziose“, einer Blasen – und Darmerkrankung hat stark zugenommen
das gestörte ökologische Gleichgewicht des Nils führte zum Absterben vieler Fischarten und damit zur Erwerbslosigkeit vieler Fischer
Auf lange Sicht wäre es besser, die Staumauer wieder zu beseitigen. Dann könnte man auf dem trocken gefallenen Nassersee, auf fruchtbarem Boden ( Nilschlamm) 5000km2 neues Kulturland gewinnen.
Aufgabe
Stelle die genannten Flächen Ägyptens im Vergleich zu seiner Gesamtfläche in zwei Kreisdiagrammen dar.
Der Nil ist ein Fremdlingsfluss, warum? ( Arbeit an der Karte) Definiere den Begriff
Wo liegen die Quellen/ Quellflüsse und Seen des Nils? Arbeite mit Atlas und Karte.
Die Länge des Nils beträgt 6671km.
Welche Staaten durchfließt der Nil auf seinem Weg von der, bzw. den Quellen bis zur Mündung?
Wie heißen ihre Hauptstädte?
Warum kann man sagen:“ Das eigentliche Geschenk für Ägypten ist der Blaue Nil?“
Angebaut werden: Getreide, Gemüse, Zitrusfrüchte, Mandeln, Feigen, Futterpflanzen und Baumwolle. Überlege anhand einer Klimakarte, den naturräumlichen Gegebenheiten und den Anforderungen der einzelnen Pflanzengruppen, welche Feldfrüchte im Sommer und welche im Winter angebaut werden.
Informiere dich über die Besonderheiten beim Anbau der Baumwolle und fertige über diese Pflanze einen kurzen Bericht an.
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