Fixe Verwandlungen

Ziel der Aktivität: Natürliche morphologische Klima-Anpassung von Tieren mit Mathematik erkunden

Alter: MS

Gruppengröße: beliebig

Material: Taschenrechner, Stift, Papier

Hintergrundinformation: Tiere, welche in der Nähe der Pole leben, sind meist größer als Tiere, die in der Nähe des Äquators leben (Bergmannsche Regel). Das liegt daran, dass bei der Vergrößerung eines Körpers die Oberfläche langsamer zunimmt als das Volumen. Dadurch verlieren größere Tiere weniger Wärme, kleinere Tiere hingegen bleiben leichter kühl. Das kannst du ganz leicht rechnerisch erkunden!

Ablauf: Wähle eine Pflanze oder ein Tier aus, welches in den nächsten zehn Jahren in Österreich verstärkt vorkommen wird (siehe Beispiele) und male es in die Mitte eines Kreises auf ein Plakat. Mit welchen Tieren und Pflanzen wird es hier Freundschaft schließen, mit welchen wird es eher streiten? Besprich, wie sich die Welt durch die Ergänzung ändern würde und erweitere das Plakat um die damit in Verbindung stehenden Pflanzen, Tiere und Lebensräume. Solche, die eine größere Veränderung erfahren würden, befinden sich näher am Lebewesen in der Mitte. Andere, die nur gering beeinflusst werden, weiter außen. Abschließend stellen die Gruppen sich gegenseitig ihre Plakate vor und diskutieren die Ergebnisse.

Bei exponierten Körperteilen funktioniert das Prinzip umgekehrt. Lebt ein Tier in der Nähe des Äquators, sind seine exponierten Körperteile meist größer als jene von Tieren in der Nähe der Pole (Allensche Regel).

Aufgabe: Berechne die Oberfläche und das Volumen von unterschiedlich großen Objekten. Vergleiche die Oberflächen und Volumen miteinander.

Beispiel anhand einer Kugel: Du wirst herausfinden, dass eine Kugel mit dem Durchmesser von z. B. 7cm eine etwa 2 mal so große Oberfläche hat wie eine Kugel mit einem Durchmesser von 5cm. Das Volumen ist aber etwa 2,7 mal so groß.

Formel zur Berechnung der Oberfläche: O = 4 · π · r²

Formel zur Berechnung des Volumens: V = 4/3 · π · r³

Für die Kleineren: Berechne Oberfläche und Volumen für besonders einfache Formen wie z. B. Würfel oder Quader. Bastle Klimafüchse (siehe Aktivität „Klimafüchse beobachten“ ) in verschiedenen Größen, leg’ sie in die Sonne oder in den Schatten und miss’, ob die größeren oder die kleineren Klimafüchse schneller warm werden bzw. schneller abkühlen.

Zum Weiterdenken: Berechne Oberfläche und Volumen für verschiedene Formen (Zylinder, Kegel, Pyramide, …).

Quellen: Global2000, Blühendes Österreich

Ziel der Aktivität: Verschiedene physiologische Arten der Klimawandelanpassung erkunden

Alter: VS und MS

Gruppengröße: beliebig

Material: Stifte, Papier

Ablauf: Nimm dir Stift und Papier, denke dir ein klimawandelangepasstes Tier für deinen Naturpark aus und zeichne es. Deiner Phantasie sind dabei keine Grenzen gesetzt!

• Wie sehen die Ohren aus, damit das Tier möglichst gut schwitzen kann?
• Wie sieht der Kopf aus, damit das Tier auch bei großer Hitze noch denken kann?
• Wie sieht die Haut oder das Fell aus, damit die Sonne das Tier nicht verbrennt?
• Wie sind die Gliedmaßen, damit das Tier möglichst kühl bleibt?

Stelle dein Tier den anderen vor und erkläre, weshalb welche Anpassungen dem Tier helfen, mit dem Klimawandel zurechtzukommen?

Hintergrundinformation: Tiere, welche in der Nähe der Pole leben, sind meist größer als Tiere, die in der Nähe des Äquators leben (Bergmannsche Regel). Das liegt daran, dass bei der Vergrößerung eines Körpers die Oberfläche langsamer zunimmt als das Volumen. Dadurch verlieren größere Tiere weniger Wärme, kleinere Tiere hingegen bleiben leichter kühl. Das kannst du ganz leicht rechnerisch erkunden!

Für die Kleinen: Verwende eine Vorlage mit einfachen geometrischen Formen, auf die Gliedmaßen, Kopf, Ohren und Fell aufgemalt werden können.

Eine Vorlage für geometrische Formen zum Ausdrucken gibt es hier!

Für die Großen: Benenne und beschrifte die speziellen Organe und Anpassungen deines Tiers und überlege dir eine detaillierte Erklärung, wie die Anpassung entstanden sein könnte.

Zum Weiterdenken: Gibt es vielleicht schon ein Tier, das ähnlich auf den Klimawandel reagiert wie dein Phantasie-Tier?

Ziel der Aktivität: Natürliche morphologische Klimaanpassung von Pflanzen erkunden

Alter: VS und MS

Gruppengröße: beliebig

Material: 3 Vasen, unterschiedlich belaubte Äste

Ablauf: Fülle in drei gleiche Vasen exakt gleich viel Wasser und bestücke sie mit

• einem Ast mit vielen Blättern
• einem Ast mit weniger Blättern und
• einem Ast ohne Blätter

Sieh nach drei Tagen nach, wie viel Wasser in den einzelnen Vasen noch übrig ist. Welcher Ast hat am meisten Wasser verbraucht? Versuche zu erklären, warum die Äste unterschiedlich viel Wasser verbraucht haben.

Variation: Fülle die Vasen mit drei verschiedenen Ästen mit gleich vielen Blättern von unterschiedlichen heimischen Sträuchern wie Schwarzer Holunder, Roter Hartriegel, Wolliger Schneeball, Gewöhnlicher Schneeball, Schlehe, Himbeere, Faulbaum, Hundsrose, Hasel, Sal-Weide oder Purpur-Weide.

Variation: Stelle die Vasen jeweils an einen schattigen, halbschattigen und an einen sonnigen Ort. Wo wird das Wasser schneller verbraucht? Versuche zu erklären, warum die Äste unterschiedlich viel Wasser verbraucht haben.

Für die Großen: Verwende die Äste von verschiedenen Straucharten und zupfe die Blätter so zurecht, dass alle Äste dieselbe Blattoberfläche aufweisen. Falls du das besonders genau machen willst, kannst du dazu die durchschnittliche Blattoberfläche berechnen.

Miss den genauen Unterschied der Wassermenge mit einem Messbecher und berechne die Differenz.

Quelle: Niels Raschke

Ziel der Aktivität: Klimawandelanpassung durch erhöhte Verdunstung erkunden

Alter: VS und MS

Gruppengröße: beliebig

Material: 2 Fleißige Lieschen, Plastikbeutel

Vorbereitung für Erwachsene: Lies‘ dir eine Erklärung zu Verdunstung bei Pflanzen durch, z. B. hier

Ablauf: Lass die Erde deiner beiden Pflanzen ein paar Tage trocknen. Dann umhülle jede Pflanze mit einem durchsichtigen Plastiksackerl und binde es am Stängel zu, sodass das Sackerl die Pflanze vollständig umhüllt, aber die Erde freilässt. Nun gieße eine der beiden Pflanzen stark und stelle danach beide Pflanzen in die Sonne oder in die Nähe einer Heizung. Notiere nach ein paar Stunden deine Beobachtungen. Haben sich Wassertropfen im Sackerl gebildet? Wenn ja, bei welcher Pflanze haben sich mehr Wassertropfen gebildet?

Für die Großen: Nimm die Plastiksackerl ganz vorsichtig ab und wiege das transpirierte Wasser mit einer feinen Waage oder miss es mit einem feinen Messbecher. Sieh dir die Videoerklärung an, mach einen Abdruck von den Spaltöffnungen der Blätter und versuche herauszufinden, ob die Verdunstungsmenge in Zusammenhang mit der Anzahl der Spaltöffnungen steht.

Zum Weiterdenken: Probiere das Experiment mit weiteren Pflanzen. Welche Pflanze verdunstet am meisten Wasser, welche am wenigsten?

Ein Video zu „Spaltöffnungen unter dem Mikroskop“ gibt es hier.

Quelle: Niels Raschke

Ziel der Aktivität: Verständnis für den Albedo-Effekt entwickeln, der maßgeblich zur Körper- und Umgebungstemperatur beiträgt

Alter: Kiga, VS und MS

Gruppengröße: beliebig

Material: Thermometer, weißes Papier, schwarzes Papier, Klebeband, Schere, leere Plastikflaschen

Vorbereitung für Erwachsene: Lies‘ dir eine Erklärung zum Albedo-Effekt durch, z. B. hier

Ablauf: Umhülle eine Flasche mit weißem, die andere mit schwarzem Papier und fülle sie mit Wasser. Male ein Fuchsgesicht auf und stelle deine Klimafüchse in die Sonne. Miss nach zwei Stunden die Temperatur deiner Klimafüchse. Was fällt dir auf?

Variation: Wiederhole den Versuch mit anderen farbigen Papieren. Bei welcher Farbe bleibt dein Tierchen am kühlsten?

Für die Kleinen: Miss die Temperatur mit deinem Finger.

Quelle: Klimabündnis Österreich, BMK / Abteilung Allgemeine Klimapolitik