Category: Biologie

Categories
10 11 12 Biologie Copernicus Fach Geographie Klasse Klima Lerneinheit Material

Nachweis von Methanemissionen
anhand von Satellitenbildern

HeatwaveSentinel3_AR-AppDownload

Methan (CH4) ist ein lebenswichtiges Treibhausgas und ein wesentlicher Faktor der globalen Erwärmung. So ist es von entscheidender Bedeutung, die Menge der Treibhausgase zu verringern. Dazu ist es wichtig, die Quellen der Treibhausgase zu ermitteln und zu überwachen. Deswegen zeigen wir den Schülerinnen und Schülern hier, wie man den Ausstoß von Methan nachweisen kann.

Ziel dieser Übung ist es, eine große Methanfahne anhand eines Beispiels in Algerien im Januar 2020 zu finden, eine mögliche Quelle der Fahne ausfindig zu machen und ihre Häufigkeit sowie den Anstieg der Methankonzentration im Vergleich zu den Hintergrundwerten zu untersuchen.

Die App ist Teil der Columbus-Eye-App. Kostenlos erhältlich bei Google Play (Part “Sommer in Stadt, Land, Fluss”)

Die App ist Teil der Columbus-Eye-App. Kostenlos erhältlich im Apple Store (Part “Sommer in Stadt, Land, Flus”)

Ziele: Die Schüler*innen …

  • sind in der Lage, Fernerkundungsinstrumente zum Aufspüren von Methan- (oder anderen) Emissionen zu nutzen,

  • beschreiben das natürliche Methanniveau,

  • suchen den Grund, warum die Methanemissionen zu hoch sein können.

Die ZIP-Datei (2  MB) enthält einen Lehrerkommentar und das Arbeitsblatt.

Categories
7 8 9 Biologie Fach Lernmodul Material

Kleiner Käfer, großer Schädling

Im Rahmen des Klimawandels und den damit einhergehenden Prozessen kommt es auch zu gravierenden Veränderungen in den Ökosystemen. Diese Unterrichtseinheit befasst sich mit dem Einfluss von Bergkiefernkäfern auf das Waldökosystem in Nordamerika. West und Nordamerika zählt zum natürlichen Verbreitungsgebiet des Bergkiefernkäfers, jedoch breitet er sich in den letzten Jahren auch in die borealen Wälder Kanadas aus. Insbesondere wärmere Sommer und mildere Winter begünstigen die Ausbreitung und massenhafte Vermehrung der Käfer. Mit Hilfe von hyperspektralen Satellitenbildern und daraus abgeleiteten Vegetationsindizes erhalten die Schüler/Innen einen Überblick über die Möglichkeiten zur Erfassung von Käferschäden. Diese Erkenntnisse werden mit Hintergrundwissen zu den Themen hyperspektrale Fernerkundung, Interaktion zwischen Käfer und Baum, sowie grundlegendes Wissen über Aufbau und Funktion der Sprossachse ergänzt.

Klassen: 7, 8, 9

Bearbeitungszeit: 45 Minuten

Niveau: aufbauend

Voraussetzungen: keine

Themen: Bergkiefernkäfer, Hyperspektralfernerkundung, Vegetationsindex, Waldökosystem, invasive Arten

Autoren: Johannes Schultz, Andreas Rienow, Henryk Hodam

Ziele:

  • hyperspektrale Satellitenbilder interpretieren und aus ihnen den Befall mit Bergkiefernkäfern ableiten
  • den Einfluss von Bergkiefernkäfern auf das Waldökosystem beschreiben
  • ein Verständnis für die Zusammenhänge zwischen Klimawandel, Käferbefall und Abwehrmechanismen der Bäume bekommen
Biologie_SchädlingDownload
Categories
12 Biologie Fach Geographie Lernmodul Material

Feuerspuren im Satellitenbild

Am konkreten Beispiel der verheerenden Waldbrände in Griechenland 2007 setzen sich die Schülerinnen und Schüler mit der Dynamik und Stabilität von Ökosystemen auseinander. Sie schlüpfen in die Rolle eines Beraters, der für die EU-Kommission die Entwicklung der Vegetation nach der Feuerkatastrophe analysieren soll. Zu diesem Zweck setzen die Schülerinnen und Schüler Satellitenbilder ein. Zunächst setzen sie sich mit den verschiedenen Spektralkanälen eines optischen Satelliten auseinander und berechnen einen Vegetationsindex (NDVI), der ihnen Aufschluss über die Vitalität der Vegetation gibt. Zuletzt wird mit mehreren NDVI-Bildern eine Zeitreihe aufgebaut und analysiert.

Klassen: 12

Bearbeitungszeit: 3 – 4 Stunden

Niveau: fortgeschritten 

Voraussetzungen: Kenntnisse in den Bereichen Photosynthese, Ökologie (Biologie) und Optik (Physik) sind von Vorteil.

Themen: Absorption, Change Detection, Dynamik von Ökosystemen, Elektromagnetisches Spektrum, Infrarot, Jahreszeiten, Licht, Naturgefahren, Photosynthese, Reflexion
Vegetationsindex, Zeitreihenanalyse

Autoren: Roland Goetzke, Henryk Hodam, Kerstin Voß

Ziele:

  • Einordnen der Dynamik von Ökosystemen am Beispiel der Waldbrände 2007 in Griechenland.
  • Beschreiben des elektromagnetischen Spektrums.
  • Reflexionseigenschaften von Pflanzen sollen verglichen werden.
  • Zuordnen der Wellenlängenbereiche, die für die Photosynthese von Bedeutung sind.
  • Die Schüler/Innen sollen die Relevanz von Vegetationsindizes erläutern und sie für eine Veränderungsanalyse verwenden.
Biologie_Feuerspuren_Griechenland
Categories
10 7 8 9 Biologie Fach Geographie Klasse Lernmodul

Der Wald als Klimaretter!?

Im Zusammenhang mit den Prozessen des Klimawandels spielen natürliche CO2-Speicher als Glieder im Kohlenstoffkreislauf eine wichtige Rolle. Diese Einheit rückt den Wald als Kohlenstoffsenke in den Mittelpunkt und stellt die Frage nach der Relation in welcher die Bindung von CO2 durch Deutschlands Waldflächen zum Ausstoß des Treibhausgases innerhalb der Bundesrepublik steht. Mit Hilfe von Satellitenbildern verschaffen sich die Schülerinnen und Schüler einen Überblick über die Verteilung und das Ausmaß der Waldflächen in Deutschland. Diese Erkenntnisse werden mit Hintergrundinformationen verknüpft, um die zentrale Fragestellung beantworten zu können.

Klassen: 7,8

Bearbeitungszeit: 2 Stunden 

Niveau: leicht

Themen: Infrarot, Jahreszeiten, Klimawandel, Kohlenstoffkreislauf, Wald

Autoren: Roland Goetzke, Henryk Hodam, Kerstin Voß

Ziele:

  • Die Funktion des Waldes als CO2-Speicher soll beschrieben werden können.
  • Infrarot-Satellitenbilder sollen interpretiert werden und die Waldflächen in Deutschland darin identifiziert werden können.
  • Der Einfluss der Jahreszeiten auf die Abgrenzung von Wäldern im Satellitenbild soll beschrieben werden.
Biologie_WaldalsKlimaretterDownload