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Wie uns Wälder vor Erdrutschen bewahren

Das Mädchen Alina und das grüne Fantasiewesen Lilu schauen sich eine grüne Wiese mit Pflanzen und Insekten an. Lilu hält eine Lupe in der Hand, durch die eine Blume vergrößert zu sehen ist.

Übersicht

Primarstufe

Grundschule, Sachunterricht, Naturwissenschaften, Geographie

Nachhaltigkeit, Primarstufe

Deutsch

Überblick

Schlüsselwörter: Boden, Überschwemmung, Erdrutsch, Entwaldung, Abholzung, Erosion
Fächer: Naturwissenschaften, Geografie und Gesellschaftswissenschaften
Altersgruppe: 5-11 Jahre
Schwierigkeitsgrad: ● ○ ○ (leicht)

SDG 12  SDG 13

Dieses Experiment ist Teil der Einheit "Pflanzen – Die grüne Superkraft" der Autorinnen Rute Oliveira (PT), Anastasia Papakonstantinou (GR)

Inhalt

Das Experiment
Benötigte Materialien
Anleitung zum Experiment
Das Experiment mit dem Ergebnis
Erklärvideo
Hintergründe zum Experiment
Binnendifferenziertes Lernen
Berufsorientierung
Weitere Ideen

Zusammenfassung

Dieses Experiment zeigt den Schüler*innen, welche Bedeutung Pflanzen haben, um Überschwemmungen und Erdrutsche zu verhindern. Es vermittelt den Schüler*innen die Auswirkungen von Entwaldung auf unsere Böden.

Eine Lupe, durch die man eine oragene Blüte sieht. Daneben eine Biene.

Die Entwaldung ist ein weltweites Problem. Die Ursachen für die Abholzung sind vielfältig: Vergrößerung landwirtschaftlicher Nutzflächen, Fällen von Bäumen für den Verkauf als Bauholz oder Zellstoff, Städtewachstum, Waldbrände, Klimawandel, Schädlingsbefall und vieles mehr.

Die Schüler*innen erfahren, dass der Verlust von Waldflächen einen großen Einfluss auf den Menschen hat, weil Überschwemmungen und Erdrutsche begünstigt werden.

Dieses Experiment zielt ab auf eine fächerübergreifende Verknüpfung von

  • Geographie (Merkmale von Naturräumen und ihre Nutzung durch den Menschen),
  • Naturwissenschaften (Keimung, Bodenarten)
  • und Sozialkunde (Auswirkungen der Entwaldung).

Das Experiment

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Benötigte Materialien

  • 2 Plastikflaschen (vorzugsweise durchsichtig)
  • eine Schere
  • Blumenerde
  • Samen (z.B. Linsen oder Kresse)
  • Wasser
  • 2 Plastikbecher (oder andere Behälter zum Auffangen von Wasser)
  • ein Korken (in zwei Hälften geschnitten)
  • eine Schnur

Anleitung zum Experiment

Dieses Experiment kann von der Lehrkraft für die ganze Klasse durchgeführt werden, aber je nach Alter und Selbstständigkeit können die Schüler*innen das Experiment auch selbst in Kleingruppen durchführen.
 

  1. Die Linsen sollten ca. 2 Stunden in Wasser eingeweicht werden, damit sie leichter keimen. Kressesamen brauchen nicht eingeweicht zu werden.
  2. In die zwei Plastikflaschen wird längs eine große Öffnung geschnnitten, sodass sie liegend als Pflanzgefäß verwendet werden können. Der Flaschenhals soll dabei intakt bleiben.

    leere Plastikflasche mit eingezeichneter Linie  zwei Plastikflaschen mit ausgeschnittenen Teilen
     
  3. Die gleiche Menge an Erde wird in beide Flaschen gefüllt.
  4. Die Linsen oder Kressesamen werden in eine der Flaschen gestreut und mit etwas Erde bedeckt.
  5. Nach Bedarf gießen. Die Erde soll leicht feucht sein. Nach etwa einer Woche keimen die Linsen oder die Kresse.
  6. Zwei Auffangbehälter werden vorbereitet, um das Wasser nach der Simulation von Starkregen aufzufangen.

    zwei leere Plastikbecher, jeweils beidseitig Schnur befestigt
     
  7. Beide Flaschen, ohne und mit den bereits gekeimten Pflanzen, werden leicht geneigt mit dem Flaschenhals nach unten aufgestellt, um eine Hanglandschaft zu simulieren. Hier kann der halbierte Korken als Stütze genutzt werden.
  8. Die Auffangbehälter werden an die Flaschenhälse gehängt (oder darunter gestellt) und die Verschlüsse von den Flaschenöffnungen entfernt.
  9. Die gleiche Menge an Wasser wird möglichst gleichzeitig in die beiden Flaschen gegossen, um starken Regen zu simulieren.
  10. Die Schüler*innen beobachten das Wasser in den Auffangbehältern und vergleichen, wie viel Erde weggespült wurde. Sie vergleichen den Zustand der Erdoberfläche in den Flaschen.

Zu beachten

Naturphänomene, die um uns herum auftreten, sind komplex und im Labor schwer nachzubilden, daher verwendet man Modelle. Modelle sind Vereinfachungen der Realität, die es ermöglichen, das Geschehen in der realen Welt auf eine zugänglichere Weise zu verstehen.

Fragen an die Schüler*innen

  • Was ist Boden?
  • Wie entsteht Boden?
  • Warum ist Erde wichtig?
  • Was passiert, wenn es viel regnet und der Boden durchnässt wird?
  • Warum sind Wurzeln wichtig für Pflanzen?
  • Warum ist es wichtig, dass der Boden Regenwasser aufnimmt?
  • Was passiert, wenn der Boden nicht das gesamte Regenwasser aufnehmen kann?
  • Wie tragen Pflanzenwurzeln zur Stabilisierung des Bodens bei?
  • Was ist ein Erdrutsch und warum entsteht er?
  • Was können wir tun, um den Boden zu schützen und Überschwemmungen und Erdrutsche zu verhindern?
  • Wie können Bäume helfen, um Überschwemmungen und Erdrutsche zu verhindern?
  • Was ist die Hauptursache für die Abholzung von Wäldern?

Das Experiment mit dem Ergebnis

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Erklärvideo

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Hier können Sie das Skript des Erklärvideos als docx- oder als PDF-Datei herunterladen.

Boden ist ein Gemisch aus mineralischen Bestandteilen wie kleinen Steinen und organischen Bestandteilen wie Pflanzenresten und Kleinstlebewesen, Wasser und Luft. Der Erdboden setzt sich aus verschiedenen Schichten zusammen, wobei die oberste Schicht fruchtbar ist und aus mineralischen Bestandteilen und zersetzten Pflanzen besteht. In dieser Schicht befinden sich auch die Wurzeln der Pflanzen, die den Boden zusammenhalten.

Im Versuch wird gezeigt, dass das Wasser den Boden ohne Pflanzen deutlich schneller durchfließt als den Boden mit Pflanzen. Aus den Ergebnissen können wir schließen, dass Pflanzen eine entscheidende Rolle bei der Verhinderung von Überschwemmungen und Erdrutschen spielen.

Pflanzenwurzeln können das Wasser aus dem Boden aufnehmen. Dadurch wird die Menge an Wasser, die an der Oberfläche abfließt, verringert. Die Wurzeln verringern das Risiko von Überschwemmungen, indem sie eine allmähliche Aufnahme von Regenwasser ermöglichen.

Die Wurzeln halten den Boden fest und verringern so die Erosion. Baumwurzeln verringern das Risiko von Erdrutschen, da der Boden bei starkem Regen nicht weggespült wird. Sie verhindern auch, dass Straßen und andere Flächen überflutet werden.

Dieses Experiment zeigt, dass die Vegetation eine natürliche Barriere ist, die den Boden vor Erosion durch Regen schützt.

Was hat dieses Video mit Nachhaltigkeit zu tun?

Dieses Experiment bezieht sich auf Nachhaltigkeitsthemen, da es wichtige Fragen zum Umweltschutz und Ökosystemen thematisiert. Durch die Erforschung der Auswirkungen der Entwaldung denken die Schüler*innen darüber nach, wie sich menschliches Handeln direkt auf die Umwelt und die Lebensqualität der Bevölkerung auswirkt. Das Experiment fördert das Bewusstsein für die Bedeutung des Schutzes unserer Wälder und die Einführung nachhaltiger Waldbewirtschaftungspraktiken. Die Schüler*innen werden ermutigt, nach Lösungen zu suchen, um die negativen Auswirkungen der Entwaldung zu verringern.

Binnendifferenziertes Lernen

Hier finden Sie einige Vorschläge, wie Sie dieses Material an unterschiedliche Lernniveaus und Lerntypen in Ihrer Klasse anpassen können.

  • Statt das Wasser gleichzeitig in beide Flaschen zu gießen, können die Flaschen nacheinander gegossen werden. Die Schüler*innen können die Zeit stoppen, wie lange das Wasser jeweils fließt. Wenn Sie das Video nutzen, können Sie die Stelle zweimal abspielen und die Klasse die Zeit stoppen lassen.
  • Die Schüler*innen können die verschiedenen Phasen der Keimung einer Pflanze als Comic oder Daumenkino zeichnen.
  • Um die Funktion der Wurzeln leichter zu verstehen, können Sie einen Schwamm verwenden und der Klasse erklären, dass die Wurzeln das Wasser im Boden aufnehmen, ähnlich wie ein Schwamm Wasser aufnimmt.
  • Die Schüler*innen können auf verschiedene Weise präsentieren, was sie gelernt haben:
    1. In einem schriftlichen Bericht.
    2. In einem mündlichen Vortrag. Sie können z. B. eine Präsentation in PowerPoint, Canva oder Prezi mit Fotos der verschiedenen Phasen des Experiments zeigen.
  • Sie können recherchieren, wo die Entwaldung große Auswirkungen hat, welche Regionen stark betroffen sind und diese auf einer Karte zeigen.
  • Sie können Ursachen der Entwaldung recherchieren und mehr über Sojaanbau und die Zerstörung des Regenwaldes lernen.
  • Sie können Nachrichten über große Überschwemmungen und Erdrutsche recherchieren und analysieren, ob diese in den letzten Jahren häufiger aufgetreten sind als zuvor.

Berufsorientierung

Welche Berufsfelder stehen in Zusammenhang mit diesem Experiment, und wie können Sie Ihren Schüler*innen diese vorstellen?

Anhand des Experiments zu Pflanzen und Erdrutschen entdecken die Schüler*innen nicht nur die Auswirkungen des Klimawandels, sie können auch dazu angeregt werden, über künftige Berufe im Umweltschutz nachzudenken – zum Beispiel versuchen Bodenkundler*innen und Umweltwissenschaftler*innen, den Klimawandel zu verstehen und Lösungen zum Klimaschutz zu finden.
 

Bodenkunde

Bodenkundler*innen sind Personen, die den Erdboden untersuchen. Bodenkunde ist Bestandteil der Geologie und auch der Agrarwissenschaften.

Video: Wie Boden Wissen schafft

Was machen Bodenkundler*innen? Bodenkundler*innen untersuchen den Boden, also die Erde und den Sand unter unseren Füßen. Sie helfen uns zu verstehen, wie der Boden funktioniert, woraus er besteht und wie er sich auf Pflanzen, Tiere und Menschen auswirkt.

Wie sieht der Alltag von Bodenkundler*innen aus? Bodenkundler*innen können verschiedene Orte besuchen, wie Bauernhöfe oder Wälder, um sich den Boden dort anzusehen. Mit speziellen Werkzeugen graben sie Bodenproben aus und bringen sie zurück in ihr Labor. Im Labor untersuchen sie den Boden genau, um zu sehen, was sich darin befindet, wie zum Beispiel winzige Käfer oder Mineralien. Sie testen auch, wie viel Wasser der Boden aufnehmen kann oder wie gut Pflanzen darin wachsen können.

Welche Aufgaben haben sie? Bodenkundler*innen sind dafür verantwortlich, Bodenproben zu sammeln und zu analysieren. Sie helfen beispielsweise auch, die Auswirkungen von saurem Regen auf den Erdboden oder die Bodenerosion aufgrund von Entwaldung zu verringern.


Umweltwissenschaft

Umweltwissenschaftler*innen arbeiten zum Beispiel an der Erforschung des Klimawandels und seiner Auswirkungen, etwa des Meeresspiegelanstiegs.

Video zu Umweltberufen

Was machen Umweltwissenschaftler*innen? Umweltwissenschaftler*innen sind Naturdetektive! Sie untersuchen die Erde und alle Lebewesen auf ihr, um zu verstehen, wie sie zusammenarbeiten. Mit ihrer Arbeit schützen sie die Umwelt und sorgen dafür, dass sie für Pflanzen, Tiere und Menschen gesund bleibt.

Wie sieht ein Tag von Umweltwissenschaftler*innen aus? In ihrem Arbeitsalltag nehmen Umweltwissenschaftler*innen zum Beispiel Boden-, Wasser- und Luftproben an verschiedenen Orten wie Wäldern, Stränden, Flüssen, Meeren oder Städten. Anschließend bringen sie diese Proben ins Labor, um sie mit verschiedenen Instrumenten, wie z. B. Mikroskopen, zu analysieren. Nach der Analyse setzen sie sich an den Schreibtisch und werten die Ergebnisse aus. Sie schreiben Berichte, um ihre Erkenntnisse mit anderen Wissenschaftler*innen und Institutionen zu teilen, die von diesem Wissen profitieren.

Welche Aufgaben haben sie? Umweltwissenschaftler*innen tragen eine große Verantwortung: Ihre wissenschaftlichen Ergebnisse sind grundlegend, um Lösungen für den Klimaschutz zu finden. Es ist wichtig, dass ihre Erkenntnisse den politischen Entscheidungsträger*innen und der breiten Öffentlichkeit mitgeteilt werden, damit diese die Umwelt und das Klima schützen können. Sie setzen sich dafür ein, dass wir alle auf einem gesunden Planeten leben können.

Weitere Ideen

Die Gesunderhaltung der Vegetation und der Erhalt von Ökosystemen sind unerlässlich. Dadurch werden die Böden geschützt und die Auswirkungen von Naturkatastrophen wie Überschwemmungen und Erdrutsche verhindert/verringert. Dieses Experiment hebt die Bedeutung von Pflanzen zur Verhinderung von Naturkatastrophen hervor und schärft das Umweltbewusstsein der Schüler*innen. In diesem Rahmen können auch nachhaltige Arten der Landnutzung und Forstwirtschaft angesprochen werden.

Durch dieses Experiment lernen die Schüler*innen mehr über Pflanzen und ihre Bedeutung.

Es kann mit verschiedenen anderen Themen verknüpft werden, die in Lehrplänen der Grundschule vorkommen, wie zum Beispiel:

  • Der Wasserkreislauf
  • Die Bedeutung von Wasser in unserem Leben
  • Erkundung von Gewässern: Erkennen von Flüssen, Seen, Meeren und anderen Gewässern auf einer Karte
  • Mathematik: Messung verschiedener Größen (Zeit, Volumen), Darstellung von erhobenen und recherchierten Daten
  • Keimung und Wachstum von Pflanzen
  • Eigenschaften des Erdbodens, seine Zusammensetzung und seine Bedeutung
  • Erstellung eines Bodenmodells
  • Erde als Wasserfilter: Bau eines Wasserfilters wie im folgenden Beispiel:

zwei aufgeschnittene PLastikflaschen, mit Kies gefüllt, aus einer wachsen Pflanzen heraus       Drei Wasserfilter aus Plastikflaschen, gefüllt mit verschiedenen Anteilen an Sand, Kies und Pflanzen

Schichten aus Erde und Steinen in eine Plastikflasche geben. Pflanzen daraufsetzen. Den Wasserfilter ausprobieren.

  1. Mit dem Experiment "Kompost in der Flasche“ können Sie das Thema Boden und Erde in Ihrer Klasse behandeln.

  2. Erosion – jede Krume zählt, Umweltbundesamt (2022).

    (letzter Zugriff 12.03.2025)

  3. Wie entsteht Hochwasser?, Sendung mit der Maus (2022).

    (letzter Zugriff 12.03.2025)

  4. Überschwemmungen, neuneinhalb kompakt (2021).

    (letzter Zugriff 12.03.2025)

  5. Bodenreise, Bundesamt für Umwelt (BAFU) Schweiz.

    (letzter Zugriff 12.03.2025)

  6. Videos zur Berufsorientierung

    Wie Boden Wissen schafft

    Video zu Umweltberufen

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