|
Der Brückenkopf-Park in Jülich beherbergt einen außerschulischen
Lernort, der durch sein professionell ausgestattetes Wasserlabor in der
Zoo-Rotunde
insbesondere für limnologische Untersuchungen geeignet ist.
Die Einbindung des Wasserschulgartens in das
Gewässersystem des
Brückenkopf-Weihers, der
neben dem Zoo-Teich von zahlreichen Enten besetzt ist, macht die Gewässeruntersuchung aus
stadtökologischer Sicht interessant.
Der Brückenkopf-Weiher wird, wie von den Baumeistern Napoleons geplant, mit
Rur-Wasser gespeist. Aus städtebaulicher Sicht sollte beachtet werden, dass das
benachbarte Wohngebiet in der Kanalisation ein Trennsystem aufweist. Das hierin geführte
Regenwasser wird mit dem Rur-Wasser vermischt in den Brückenkopf-Weiher geleitet. Die
Ableitung vom Brückenkopf-Weiher aus erfolgt entweder direkt zur Rur oder über den
Zoo-Teich und den Wasserschulgarten zur Rur.
Als 1998 zur Landesgartenschau in Jülich der Wasserschulgarten angelegt wurde, pflanzte
man viele einheimische Wasserpflanzen. Da die Wasserpflanzen zum Teil eine gute
Wasserqualität benötigen, legte man im Zulauf ein Kiesbett mit einer Schilfbepflanzung -
Schilfkläranlage - an. Hier werden die wissenschaftlichen Erkenntnisse über Stickstoff-
und Phosphateliminierung durch Wasserpflanzen (insbesondere durch das Schilf) von
Dr. Eberhard Stengel, Forschungszentrum Jülich, praktisch erprobt und zukünftig auch noch durch
ökotechnische Maßnahmen verbessert.
Der Besuch des Grünen Klassenzimmers (Wasserschulgarten) könnte nach
den folgenden Unterrichtszielen ausgerichtet sein:
 |
Methoden der praktischen Gewässeruntersuchung (biologische und chemisch-physikalische
Untersuchungen) sollen eingeübt werden. |
 |
Kenntnisse im Umgang mit Messgeräten (Sauerstoff, pH-Wert, elektrische
Leitfähigkeit, Fotometer) sollen gewonnen werden. |
 |
Die Fähigkeit, Gewässer nach ihrem augenblicklichen Zustand d.h. nach biologischen
und chemisch-physikalischen Parametern klassifizieren zu können, soll erworben werden. |
 |
Die Methoden der Artenbestimmung (Bestimmungsliteratur und Hilfsgeräte) sollen
eingeübt und die Artenkenntnis bereichert werden. |
 |
Gedanken und Ziele des Umweltschutzes sollen einsichtig werden. |
Man muss dabei berücksichtigen, dass manche Ziele erst
durch die Auswertung der Untersuchungsergebnisse im nachfolgenden Unterricht erreicht
werden.
Der zeitliche Rahmen sowie die Anzahl der Untersuchungsstellen
(auch Fließgewässer) können
von jeder Kurslehrerin und jedem Kurslehrer in Absprache mit dem Betreuer des Grünen
Klassenzimmers mitbestimmt werden. Das Minimalprogramm wäre lediglich die Untersuchung
des Teiches im Wasserschulgarten (ca. 4 - 5 Stunden).
Nach einer Einführung über die Gewässersituation sollten die Schüler
in der Lage sein, die Untersuchungsstellen zu benennen. Um die Teamfähigkeit zu fördern,
wird arbeitsteilig gearbeitet.
Themen für die Arbeitsgruppen:
| Gruppe 1 |
Pflanzen |
Zeigerorganismen |
| Gruppe 2 |
Tiere |
(biologische |
| Gruppe 3 |
Plankton |
Gewässeruntersuchung) |
| Gruppe 4 |
Chemische |
und physikalische Gewässeruntersuchung |
Neben den Freilanduntersuchungen steht Ihnen in der
Zoorotunde ein Arbeitsraum mit dem entsprechenden Inventar zur Verfügung.
Mikroskopische
Aufnahmen
zur
Inventarliste
Für die Arbeit vor Ort wird pro Arbeitsgruppe benötigt:
feste Schreibunterlage, Notizpapier, Bleistift, ggf. Rechner für die Auswertung (kann
auch erst im Unterricht zum Einsatz kommen), Gummistiefel
Arbeitsaufträge für die Gruppen
| Gruppe 1 |
Pflanzen |
| Freiland: |
- |
Erstellen eines Vegetationsprofils (Skizze) mit den typischen
Pflanzengürteln eines Gewässers. |
|
- |
Bestimmung der dort wachsenden Pflanzen |
|
- |
Aufstellen einer Artenliste mit Angabe der Häufigkeitswerte und
Charakterpflanzen |
| Zoorotunde: |
- |
Ermittlung ihrer Zeigerwerte und Auswertung |
| Geräte und Materialien: |
- |
Arbeitsanleitung, Bestimmungsbücher, Maßbänder, Protokollbögen,
Zeitung und Plastiktüten |
Gruppe 2 |
Tiere |
| Freiland: |
- |
Untersuchung der Tierwelt eines Gewässers / Entnahme der Organismen, die
für die Gewässergüte relevant sind |
| Zoorotunde: |
- |
Bestimmung der gesammelten Tiere mit Hilfe von binokularen Lupen und
anhand von Bestimmungsbüchern |
|
- |
Erstellung von Artenlisten und Ermittlung des jeweiligen
Saprobitätsindex |
|
- |
Ausstellung der bestimmten Tiere |
| Geräte und Materialien: |
- |
Siebe, Pinsel und Pinzetten, große und kleine verschließbare Behälter
oder Plastikwanne, Bestimmungsbücher, Protokollbögen, Arbeitsanleitung |
Gruppe 3 |
Plankton |
| Freiland: |
- |
Planktonfang vom Steg und vom Ufer aus, aus verschiedenen Teichtiefen |
| Zoorotunde: |
- |
Mikroskopische Artenbestimmung |
|
- |
Erstellen einer Artenliste ggf. getrennt nach Phyto- und Zooplankton |
|
- |
Notieren der Güteklasse und Auswertung |
| Geräte und Materialien: |
- |
Planktonnetz, Kanister , Mikroskop und Bestimmungsbücher,
Protokollbögen, Arbeitsanleitung |
Gruppe 4 |
Chemische und physikalische Gewässeruntersuchungen |
| Freiland: |
- |
Untersuchung der Gewässer mit Messgeräten vom Steg und vom Ufer aus;
Untersuchung der Probe vor Ort mit Reagenzien des Merck-Wasserlabors. |
| Zoorotunde: |
- |
Die Konzentrationen von Ammonium, Nitrit, Nitrat und Phosphat werden
zusätzlich mit einem Fotometer ermittelt. |
| Geräte und Materialien: |
- |
Merck-Wasserlabor, Geräte der Station, Millimeterpapier,
Protokollbögen, Arbeitsanleitung |
|
Mit Hilfe der Untersuchungsergebnisse lässt sich die
Güte der verschiedenen Gewässer bestimmen. Die Wasserproben, deren Zusammensetzung sich
durch chemische und biologische Prozesse verändert, müssen sofort an Ort und Stelle
analysiert werden. Da die Wege im Brückenkopf-Park relativ kurz sind, liegen ideale
Bedingungen vor, um diese Forderung zu erfüllen.
Im Folgenden wird kurz erläutert, wie die Bestimmung der Pflanzen, der
Tiere und der Planktonorganismen einerseits und die Untersuchung der chemischen Parameter
andererseits zur Festlegung der biologischen und chemischen Güte beitragen. Die Fülle
der Daten ermöglicht auch, Nahrungsketten und Nahrungsnetze aufzustellen.
Flora
Um die Bodenqualität eines Biotops zu beschreiben, werden die vorkommenden Pflanzen
protokolliert, die Häufigkeiten ermittelt und die Zeigerwerte dem Buch "Zeigerwerte
Mitteleuropas" entnommen (Hierzu benötigt man den lateinischen Pflanzennamen). Diese
Indices zeigen dann das langfristige Zusammenwirken mehrerer Umweltfaktoren an,
beschreiben ein Biotop und können beim Vergleich mit früher gemessenen Indices die
Änderung wichtiger Faktorenkombinationen anzeigen und ermöglichen eine Diskussion über
den Sukzessionstrend eines Ökosystems (feuchter, trockener, schattiger, stickstoffärmer
etc.).
Plankton
Das Plankton weist auf bestimmte Gütekriterien eines Gewässers hin. Da die Organismen
nicht immer einer Güteklasse genau zu geordnet werden, lässt sich erst eine Tendenz
über den Zustand eines Gewässers herleiten.
Fauna
Jedem Tier (Insektenlarven, Würmer, Egel u.a.) wird entsprechend seinem Sauerstoffbedarf
ein Saprobitätsgrad zu geordnet (0,0 - 4). Dabei gilt: je höher der Sauerstoffbedarf des
Tieres desto niedriger der Saprobitätsgrad (S). Mit Hilfe dieser Werte und der
Häufigkeit (H) der einzelnen Tierarten kann man nach der Formel:
s = Sum (S * H) / Sum H
den Saprobienindex (s) berechnen. Mit dem Index erhält man Aussage über den Grad der
Verschmutzung des Gewässers. Je größer s, desto größer ist die Verschmutzung
(Eutrophierung). Die Wasseruntersuchungsämter der BRD erstellen nach dieser Methode die
Gewässergütekarten.
Chemie
Voruntersuchungen - der Geruch, die Färbung, Klarheit/ Trübung, Leitfähigkeit usw. -
geben erste Hinweise auf den Zustand eines Gewässers. Für die chemische Gewässergüte
wird vor allem die Temperatur, der pH-Wert, der Sauerstoffgehalt, die Ammonium-, Nitrat-
und Phosphatkonzentration (im Protokoll mit * gekennzeichnete Werte) benötigt. Die
Gewässergüte wird mit Hilfe von in der Literatur vorliegenden Tabellen ermittelt.
Um die Dynamik von Ökosystemen zu erfassen, muss man sich mit der
Vergangenheit, der Gegenwart und der Zukunft des Ökosystems beschäftigen. Anhand von
Berichten über Umweltbelastungen und konkret über Gewässerverschmutzungen insbesondere
an Stadtparkteichen werden die Schüler sensibilisiert, sich mit der neuen Thematik zu
beschäftigen. Am Anfang steht die Erfassung des derzeitigen Zustandes eines Ökosystems.
Weitere Untersuchungsdaten können einer bei der Brückenkopf-Park
Jülich GmbH erhältlichen CD-ROM "Wasserschulgarten"
entnommen und mit Hilfe des Internets aktualisiert werden.
Kostenbeitrag für diese CD-ROM: 3,00 €
Die Anmeldung erfolgt über die Brückenkopf-Park GmbH
(s. auch Grünes Klassenzimmer). Der außerschulische Lernort wird pädagogisch begleitet
von:
Walter Bähr
Gymnasium Zitadelle
Postfach 1206
52411 Jülich
bei Rückfragen, die den Ablauf betreffen:
priv.: 02461/ 50553
E-Mail Herr Bähr |
Literatur
Barndt, G., Bohn, B.: Biologische und chemische Gütebestimmung von
Fließgewässern. Berlin.
Schriftenreihe der Vereinigung deutscher Gewässerschutz, Band
53, 1994.
Begon, M. E., Harper, L. und Townsend, C. R.: Ökologie. Heidelberg ×
Berlin: Spektrum, 1996.
Bohle, H. W.: Limnische Systeme. Berlin Heidelberg: Springer, 1995.
Ellenberg, H,: Zeigerwerte der Gefäßpflanzen Mitteleuropas, Scripta
Geobotanica, Band 12.
Verlag E. Glotze KG, Göttingen. 2. verbesserte und erweiterte
Auflage, 1979.
Groenert,
H.J. u. Haß, H.: Lernen an außerschulischen Orten -
Unterricht im Freien,
Staatliches Institut für Lehrerfortbildung, Speyer 1988.
Heubgen, G. L., 1994: Untersuchung aquatischer Ökosysteme im
Leistungskurs.
Biologie in der Schule 43 (2), S. 114 -125.
Joger, Ulrich (Hrsg.): Praktische Ökologie. Frankfurt am Main:
Diesterweg, 1989.
Lampert, W., Sommer, U.: Limnoökologie. Stuttgart × New York: Thieme,
1999.
Pews-Hocke, C.: Vielfalt von Ökosystemen. Berlin:
Paetec, 1993.
Philipp, E.: Experimente zur Untersuchung der Umwelt. München:
Bayerischer Schulbuch Verlag, 1993.
Schmidt, E.: Ökosystem See. Wiesbaden: Quelle & Meyer, 1996.
Band 1 Der Uferbereich des Sees,
Band 2 noch nicht erschienen
Schwoerbel, J.: Einführung in die Limnologie. Stuttgart: Fischer,1987. |