Roter Faden durch die Unterrichtseinheit

Herstellung einer Hermetosphäre:

Bau eines Modell-Ökosystems, das Wechselwirkungen zwischen Lebewesen zeigt. Veränderungen innerhalb des Systems können SuS während einer Langzeitbeobachtung erkennen.

Wie Wölfe Flüsse ändern – Grundlagen der Ökologie:

In natürlichen Ökosystemen sind die Zusammenhänge sehr komplex – das zeigt das Beispiel des Yellowstone Nationalparks, wo nach vielen Jahrzehnten wieder Wölfe angesiedelt wurden, was zu tiefgreifenden Veränderungen im Ökosystem führte.
Anhand eines vernetzten Wirkungsgefüges können die SuS bereits wichtige Eigenschaften von Ökosystemen erkennen. Um diese besser zu erforschen, bauten Menschen eine große Hermetosphäre: Biosphere 2.

Die Rückkehr des Wolfs nach Deutschland:

In Deutschland beherrscht eine aufgeheizte Debatte um die Rückkehr des Wolfes seit etwa 20 Jahren die Diskussion darüber, wie viel „Wildheit“ ein so dicht besiedeltes Land wie Deutschland verträgt.
In einem Prozess der Auseinandersetzung mit (gegensätzlichen) Positionen sowie mit Datenmaterial, der Fällung eines Sachurteils und Formulierung einer eigenen Position zu diesem komplexen und kontroversen Thema integrieren die SuS ökologische, ökonomische und gesellschaftliche Aspekte.

Pflanzen in Pflasterfugen:

Vor der Schultüre befindet sich ein Lebensraum, in dem z.T. extreme Verhältnisse herrschen. Sie SuS erheben die dort wachsenden Pflanzenarten und untersuchen einige der dort herrschenden abiotischen Faktoren.
Durch den Vergleich der vorkommenden Arten mit ihrem (theoretischen) ökologischen Verhalten und den Versuchsergebnissen werden Erklärungen für die besonderen Verhältnisse des Standortes gegeben.

Pflanzen und Wasser:

Manche Pflanzen in den Pflasterfugen zeigen Besonderheiten, da sie an einen Extremlebensraum angepasst sind. An weiteren Beispielen fallen einem diese noch mehr ins Auge.
Nicht nur versenkte Spaltöffnungen, sondern auch ein kleines Oberflächen-Volumen-Verhältnis kann eine Angepasstheit an trockene Lebensräume sein.

Tiere und Temperatur:

Endotherme Tiere verlieren über ihre Körperoberfläche Wärme (statt Wasser), auch hier spielt das Oberflächen-Volumen-Verhältnis eine wichtige Rolle.

Biotische Faktoren:

Im Yellowstone-Mystery verbirgt sich noch mehr: viele biotische Wechselwirkungen. Die häufigste: Räuber-Beute-Beziehung.
Es muss zwischen Räuber- und Beutepopulation ein Gleichgewicht herrschen.

Nahrungsbeziehungen und ökologische Pyramiden:

Bereits bekannte Nahrungsbeziehungen werden in neuem Kontext (Nahrungskette, Nahrungsnetz) wieder aufgegriffen und durch die Einführung der Trophiestufen konzeptionalisiert.
Die Begrenzung der Anzahl der Glieder einer Nahrungskette wirft die Frage nach der Ursache hierfür auf.
Mithilfe von ökologischen Pyramiden kann der Verlauf des Energieflusses durch die trophischen Ebenen gezeigt werden. Anhand von Biomassepyramiden wird ersichtlich, wie die Biomasse der Lebewesen mit der Zunahme der Trophiestufe verringert.

Biomagnifikation:

Obwohl sich die Biomasse mit aufsteigender Trophiestufe verringert, nimmt der relative Anteil an bestimmten (biologisch nicht abbaubaren) Schadstoffen mit jeder Trophiestufe zu.
Die angesprochene Problematik hebt die besondere Verantwortung des Menschen für die Natur hervor.

Stickstoffkreislauf:

Die Biomagnifikation zeigt, wie biologisch nicht abbaubare Stoffe akkumulieren. Wie sieht es mit biologisch abbaubaren Stickstoff-Verbindungen aus unserem Urin aus?
Organisch gebundener Stickstoff gelangt auch über Nahrungsketten zu verschiedenen Etappen.
Durch die künstliche Stickstofffixierung steht dem Menschen sehr viel Dünger zur Verfügung.

Mais-Schwein-Gülle-Zyklus:

Ein zu viel an Dünger (hier Gülle) kann sich auch negativ auf die Umwelt auswirken.

Handlungsmaßnahmen:

Der Mensch kann Wölfen die Möglichkeit bieten, sich wieder ansiedeln, Pflanzen in Pflasterfugen wachsen lassen, auf bioakkumulierende Stoffe verzichten und weniger Fleisch konsumieren. Was können wir jetzt konkret als Klasse tun?

Genauere Informationen zu den Stunden finden sich in den jeweiligen Unterrichtsgängen.

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