Schwimmt oder sinkt Müll?

Die Verschmutzung der Meere ist ein ernstes, menschengemachtes Problem, das sich auf das Leben im Meer und die Gesundheit unserer Ozeane auswirkt. Die Verschmutzung durch Vermüllung, ins Meer entsorgte Abfälle und Ölkatastrophen schadet Tieren, die sich in Plastikmüll verfangen oder giftigen Chemikalien ausgesetzt werden, und schädigt ganze Ökosysteme wie Korallenriffe und Flussdeltas. Wir können unsere Meeresumwelt schonen, indem wir den Plastikverbrauch reduzieren, Müll und Gefahrenabfälle ordnungsgemäß entsorgen und umweltfreundliche Produkte unterstützen.

Die Schüler*innen können für die Problematik der Meeres- und Wasserverschmutzung sensibilisiert werden, indem sie zunächst die Eigenschaften Schwimmen, Schweben und Sinken von Abfällen erforschen und dann die Auswirkungen von Müll auf das Leben im Meer besprechen.

Dabei werden Kompetenzen im Hinterfragen, Beobachten, Vorhersagen, Untersuchen, Experimentieren, Schätzen, Messen, Analysieren, Aufzeichnen und Kommunizieren geübt.

Die Untersuchung der Eigenschaften Schwimmen, Schweben und Sinken verschiedener Abfallarten hilft den Schüler*innen, Unterschiede in den negativen Auswirkungen dieser Abfallarten auf das Leben im Meer zu verstehen. Beispielsweise wird auf dem Wasser schwimmender Müll vielleicht von Seevögeln gefressen. Schildkröten, Fische und andere Meerestiere könnten sich in schwimmendem oder im Wasser schwebendem Müll verheddern. Fische und weitere Meerestiere könnten Müll verschlucken, der auf den Meeresboden gesunken ist.

Schwimmender Müll kann bei der Säuberung von verschmutzten Meeresbereichen leichter eingesammelt werden. Zu den Methoden, um schwimmenden Müll aus unseren Gewässern zu sammeln, gehören Strandreinigungen, Müllnetze und Müll-Abfanganlagen für Flüsse, Maschendrahtzäune und Barrikaden aus Luftblasen.

Hier können Sie ein Arbeitsblatt und einen Wortspeicher für dieses Experiment herunterladen.

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Gegenstände schwimmen entweder auf dem Wasser, schweben im Wasser oder sinken in die Tiefe. Größe, Form und Beschaffenheit sowie der Salzgehalt des Wassers bestimmen, ob der jeweilige Gegenstand schwimmt, schwebt oder sinkt.

Ob Körper schwimmen oder sinken, hängt von ihrer Dichte im Verhältnis zur Dichte der Flüssigkeit ab, in der sie sich befinden. Ist die Dichte eines Körpers geringer als die der Flüssigkeit, schwimmt er; ist seine Dichte höher als die der Flüssigkeit, sinkt er. Formen mit einer großen Oberfläche und geringer Dichte wie z. B. flache, breite Gegenstände schwimmen tendenziell besonders gut, während kompakte, dichte Formen eher sinken. Materialien wie Holz und Schaumstoff schwimmen in der Regel, weil sie weniger dicht als Wasser sind, wohingegen Metalle absinken, weil sie dichter sind.

Damit ein Körper im Wasser schwebt, muss seine Dichte ungefähr gleich der Dichte der Flüssigkeit sein, in der er sich befindet. Oder er verdrängt durch seine besondere Form genügend Flüssigkeit, dass ein Teil seines Gewichts getragen wird, während der Rest unter die Oberfläche sinkt. Salz erhöht die Dichte von Wasser, was dazu führen kann, dass ein Gegenstand leichter schwimmt, schwebt oder weniger leicht sinkt als in Süßwasser.

Die Auswahl der Abfälle kann je nach Alter und Verständnisniveau der Schüler*innen variiert werden. Für jüngere oder weniger leistungsstarke Schüler*innen können weniger oder leichter verfügbare Gegenstände ausgewählt werden.

Für den Einstieg

Für eine einfachere Variante des Experiments können Karten mit Bildern der zu testenden Gegenstände versehen werden. Nach dem Experiment können die Kinder diese Karten in die Kategorien „schwimmende Abfälle“, „schwebende Abfälle“ und „sinkende Abfälle“ sortieren.

Für Fortgeschrittene

Die Schüler*innen können sich mit weiteren Objekten beschäftigen, die häufig in Gewässern zu finden sind. Auch diese können getestet werden. Viele Gegenstände, die schwimmen oder sinken, können physisch auf irgendeine Weise verändert werden, was zu einem anderen Ergebnis führt. Zum Beispiel kann eine Getränkedose aus Metall schwimmen, wenn sie keine Feststoffe oder Flüssigkeiten enthält, aber sie kann sinken, wenn sie mit Wasser oder Sand gefüllt ist. Ermutigen Sie die Schüler*innen, die zu testenden Gegenstände so zu verändern, dass sie ein anderes Ergebnis erzielen.

Die Schüler*innen können ihre Ergebnisse in einem Diagramm oder einer Tabelle festhalten.

Die Schüler*innen können ihre Experimente selbst in Videos aufzeichnen oder ihre Ergebnisse vor Mitschüler*innen präsentieren.

Die Zugabe von Salz zum Wasser beeinflusst die Salinität (den Salzgehalt) und damit die Dichte des Wassers. Dies wirkt sich wiederum darauf aus, wie Gegenstände schwimmen, schweben oder sinken. Die Salinität beschreibt, wie viel Salz in einer Wasserprobe gelöst ist; je mehr Salz in der Wasserprobe gelöst ist, desto höher ist ihre Salinität. Vergleicht man zwei Wasserproben, die dasselbe Volumen haben, hat die Probe mit der höheren Salinität eine größere Masse und ist daher dichter. Wiederholen Sie das obige Experiment und fügen Sie dem Wasser unterschiedliche Mengen Salz zu. Hat dies Auswirkungen darauf, welche Abfälle schwimmen oder sinken? Stellen Sie den Bezug zu unserer Natur her: Unsere Ozeane sind salzig, aber Flüsse, Seen und Binnenwasserstraßen sind nicht salzig.

Für gesunde Gewässer arbeiten

Hydrologie
Hydrolog*innen forschen zur Ressource Wasser. Sie analysieren die Verteilung, Bewegung und Qualität von Wasser in der Erdatmosphäre und auf der Erdoberfläche.

Wasseranalyse
Wasseranalytiker*innen bewerten und überwachen die Wasserqualität z. B. in Flüssen, Seen oder Wasseraufbereitungsanlagen. Sie stellen sicher, dass Wasserquellen gefahrlos von Menschen genutzt werden können.

Wasserwirtschaft
Fachkräfte für Wasserwirtschaft beaufsichtigen den nachhaltigen Gebrauch und Schutz von Wasserressourcen und sind verantwortlich für die effiziente Wassernutzung in der Landwirtschaft, der Industrie und den Kommunen.

Entdecken Sie Berufe zum Thema Wasser

• Gute Berufe in der Wasserwirtschaft, Berufswelten Energie & Wasser
• Wasserberufswelt, KlasseWasser.de, Berliner Wasserbetriebe
• Ohne Wasser geht gar nichts!, planet-beruf.de, Bundesagentur für Arbeit (BA)

Für die Umwelt arbeiten

Umweltwissenschaft
Umweltwissenschaftler*innen studieren die natürliche Welt und ihre Ökosysteme. In ihrer Arbeit versuchen sie, Umweltprobleme – z. B. im Bereich der Wasserqualität und der Nachhaltigkeit – zu verstehen und zu lösen. Dieses Experiment ist von besonderem Interesse für Schüler*innen, die sich für Berufe im Feld der Umweltwissenschaft interessieren.

Klimawissenschaft
Klimawissenschaftler*innen untersuchen langfristige Muster bei Wetter und Klima und erforschen, wie sich der Klimawandel auf den Wasserkreislauf der Erde auswirkt.

Umweltingenieurwesen
Umweltingenieur*innen entwerfen Lösungen für Umweltprobleme, z. B. Wasseraufbereitungssysteme und Umweltschutztechnologien. Sie tragen entscheidend zur Sicherung von Wasserqualität und Nachhaltigkeit bei.

MINT-Bildung
Lehrer*innen/Pädagog*innen naturwissenschaftlicher Fächer können dieses Experiment einsetzen, um künftige Generationen für die Bedeutung von Nachhaltigkeit und sauberem Wasser zu sensibilisieren.

Wie man das Meer erforscht

• Was passiert eigentlich auf einem Forschungsschiff?, Terra X, ZDF
• Wie wird eigentlich der Meeresgrund erforscht?, Terra X, ZDF
• Was macht ein MEERESBIOLOGE?, TOGGO, Super RTL
• Tauchen und Forschen auf See - Kira als Meeresbiologin, Dein großer Tag, ARD