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Homepage > Aktivitäten > Meteorologie > Klima > Das Klima, mein Planet und ich! > 2: Welche Folgen hat die Erderwärmung? > Schmelzen der Eismassen

Unterrichtsstunde 2: Welche Folgen hat das Schmelzen der Eismassen?

Autor/inn/en:
Publikation: 11.12.2008
Lernstufe: 3
Übersicht:
  • Experimente zum Schmelzen verschiedener Arten von Eis: Meereis und Inlandeis
Ziele:
  • Entdecken, dass das Schmelzen der Inlandeismassen einen Anstieg des Meeresspiegels bewirkt.
  • Sich der gesundheitlichen und gesellschaftlichen Folgen des Anstiegs des Meeresspiegels bewusst werden.
Angestrebte Kenntnisse:
  • Praktischer Umgang mit dem selbständigen Erkunden: beobachten kön­nen, mögliche Erklärungen formulieren können.
  • Sich während der Beobachtung eines Experiments Notizen machen kön­nen.
  • Die drei Aggregatzustände des Wassers kennen, sowie die Temperatu­ren, bei denen die Zustandsänderungen eintreten.
Wortschatz: Bevölkerung, überflutetes Land, Gletscher, Meereis, Inlandeis, Polkappen/ Eiskappen
Dauer: 1,5 Stunden
Material: Für jede Gruppe:
  • Wasser
  • zwei durchsichtige Gefäße (große Salatschüsseln, kleine Aquarien, ...)
  • Kieselsteine oder Pflastersteine oder einen großen flachen Stein
  • Spielfiguren
  • Eiswürfel oder zerstoßenes Eis (Letzteres schmilzt schneller)
  • Patafix oder Ähnliches
  • das Arbeitsblatt 9 zu den Folgen des Anstiegs des Meeresspiegels
Herkunft: La main à la pâte, Paris

Ein Tipp

Am besten beginnt man mit dem unten vorgeschlagenen Experiment gleich mor­gens früh, da das Schmelzen des Eises eine Weile dauert (mindestens zwei Stunden). Mit zerstoßenem Eis geht es etwas schneller.

Die Ausgangsfrage

Die Lehrerin bittet die Schüler, eine Zusammenfassung der vorausgegangenen Unterrichtsstunden zu geben. Sie stellt die folgende Frage: "Welche Folgen könnte die Erderwärmung in den kommenden Jahrzehnten haben?" Die Ant­worten der Schüler notiert er auf einem Plakat.

Meistens denken die Schüler spontan an den Anstieg des Meeresspiegels, an aussterbende Arten und an eine Änderung unserer Lebensweise. Diese Themen werden später behandelt. Diese Unterrichtsstunde befasst sich mit dem durch das Schmelzen der Eismassen bewirkten Anstieg des Meeresspiegels.

Pädagogische Anmerkung

Um den Anstieg des Meeresspiegels zu erklären, gibt es ein Phänomen, das noch wichtiger ist als das Schmelzen des Eises: die Ausdehnung des Wassers (infolge der Erwärmung). Wir beginnen jedoch mit dem Schmel­zen des Eises – das ist für die Kinder in der Regel naheliegender. Die Aus­dehnung der Meere wird in der Unterrichtsstunde 3a behandelt.

Die Lehrerin kommt auf das Schmelzen des Eises zurück. "Wo gibt es Eis­massen, die schmelzen?" Die Schüler zählen die von Eis bedeckten Regionen der Erde auf und schreiben in ihr Versuchsheft, was es für Eistypen gibt: Gletscher in den Bergen, Inlandeis (Grönland oder Antarktis), Meereis (also Eis im Wasser, hauptsächlich am Nordpol).

Wissenschaftliche Anmerkung

Es ist wichtig, zwischen zwei Arten von Eis zu unterscheiden: Inlandeis (Gletscher, Grönland, Antarktis) und Eis, das auf dem Meer schwimmt (Meereis).

Die Lehrerin fragt die Schüler: "Was denkt ihr, wohin dieses Wasser geht? Was ist die Folge des Schmelzens des Eises?" Sie notiert die Antworten auf einem Plakat.

Das Experiment

Jede Gruppe nimmt sich entweder den Fall "Schmelzen des Inlandeises" oder den Fall "Schmelzen des Meereises" vor. Die Lehrerin stellt ihnen kurz das zur Verfügung stehende Material vor.

Die Schüler sollen sich eine experimentelle Anordnung ausdenken. Die Aufgabe lautet:

"Denkt euch ein Experiment aus, mit dem entweder die Folgen der Inlandeis­schmelze oder die der Meereisschmelze beobachtet werden kann. Schreibt auf, welche Materialien ihr braucht und was ihr vorausseht. Entwerft ein Pro­tokoll des Experiments und macht eine Zeichnung eurer Anordnung."

Die Schüler machen sich in ihren Gruppen an die Arbeit und schreiben ihre geplante Vorgehensweise auf ein großes Plakat, das als Grundlage für die gemeinsame Diskussion dienen soll.

Nach 10 bis 15 Minuten stellt ein Vertreter jeder Gruppe das Gruppenplakat vor. Wenn es sich in der Präsentation der ersten Gruppe nicht schon von selbst ergibt, lenkt die Lehrerin die Aufmerksamkeit auf das hypothetische Ergebnis des Experiments: "Woher werdet ihr wissen, dass der Wasserspiegel gestiegen ist oder nicht?" Die Gruppen denken wieder nach und geben eine Lösung an: Man kann den Wasserspiegel mit einem wasserunlöslichen Filzstift direkt auf das durchsichtige Gefäß markieren, oder mit einem Klebeband ent­weder ein Stück (Millimeter-) Papier oder ein Lineal am Gefäß befestigen.

Nachdem die Anordnungen von der Klasse gutgeheißen wurden, nimmt sich jede Gruppe die benötigten Materialien und beginnt mit dem Experiment.

Pädagogische Anmerkung (Beispiel einer experimentellen Anordnung)

  • Man nehme zwei gleiche, durchsichtige Gefäße und fülle sie unge­fähr zur Hälfte mit Wasser. Dann bilde man mit den Kieselsteinen kleine Haufen – sie sollen das Land darstellen – und stelle die Spiel­figuren darauf (eventuell mit Patafix befestigen). Zu Beginn des Ex­periments müssen diese "Landstücke" aus dem Wasser ragen, aber nicht zu sehr, damit sie mit der Eisschmelze auch untergehen kön­nen.
     
    Schema zum oben
beschriebenen Experiment
  • In das eine Gefäß gibt man Eiswürfel direkt ins Wasser: Sie stellen das Meereis dar (die Eiswürfel müssen schwimmen und dürfen den Boden nicht berühren!). Im anderen Gefäß werden die Eiswürfel auf einen großen Kieselsteinberg gesetzt, der zum Beispiel Grönland oder die Antarktis darstellt.
  • Alle halbe Stunde, je nach Temperatur im Klassenraum, wird beob­achtet, was geschieht.
  • Wenn die Eiswürfel geschmolzen sind, wird das Ergebnis festgestellt.
  • Damit das Experiment gelingt, muss man reichlich Eis nehmen!

Das Meereis ist geschmolzen, der Wasserspiegel ist nicht gestiegen. Das "Grön­landeis" ist geschmolzen und ins Wasser geflossen. Der Wasserspiegel ist gestiegen, manche Inseln sind jetzt untergegangen, sie sind überflutet wor­den.

Gemeinsame Besprechung

Die Schüler notieren genau, was sie beobachten und zeichnen ihre Anordnung. Bei der Gelegenheit entwickeln sie eine Technik zur Darstellung von Experimen­ten: Titel, Datum, Legende, Gebrauch von Bleistift und Lineal.

Sie schreiben das Ergebnis des Experiments nieder sowie ihre Schlussfolge­rung. Letztere ist eine Interpretation des Ergebnisses im Kontext des Experi­ments: "Was wollten wir herausbekommen? Kann unsere Anordnung die Antwort auf die Frage liefern?"

Jede Gruppe bestimmt einen Vertreter, der die Arbeit der Gruppe der ganzen Klasse vorstellt. Die Plakate werden an der Tafel festgemacht und die Ergeb­nisse gemeinsam diskutiert. Es entsteht eine gemeinsame Schlussfolgerung, die ins Versuchsheft eingetragen werden kann. Zum Beispiel:

"Der Klimawandel führt dazu, dass Eis schmilzt. Das Schmelzen des Inlandeises lässt den Meeresspiegel steigen, während das Schmelzen des Meereises keinen Einfluss auf den Meeresspiegel hat."

Pädagogische Anmerkung

Es handelt sich bei dieser Arbeit um ein Experiment am Modell. Dieses bekommt für die Schüler einen Sinn, sobald sie richtig verstehen, inwie­fern das Modell die Realität darstellt. Man sollte sich vergewissern, dass jeder verstanden hat, was durch was dargestellt wird (die Kieselsteine stellen Kontinente oder Inseln dar, das Wasser steht für das Meer, die Eiswürfel für das Inlandeis oder das Meereis, je nachdem ob sie auf einem Kieselsteinhaufen gestapelt oder ins Wasser gelegt werden).

Wissenschaftliche Anmerkungen

In dieser Unterrichtsstunde stellen die Schüler fest, dass das Schmelzen des Meereises nicht zum Anstieg des Meeresspiegels beiträgt. Dieses Ergebnis ist jedoch nur in erster Näherung richtig. In den beiden folgen­den Unterrichtsstunden (3 und 3a) wird dieser Frage nachgegangen und die Rolle des Meereises noch näher untersucht.

  • Das arktische Meereis stellt eine große, weiße Fläche dar, die fast wie ein Spiegel den Hauptteil der einfallenden Lichtenergie in den Weltraum zurückwirft. Dies begrenzt die Energiemenge, die der Arktische Ozean absorbiert.
  • Wenn das Meereis ganz oder teilweise verschwindet, absorbiert der viel dunklere Ozean mehr Energie ... und wird wärmer.
  • Das Wasser der Ozeane dehnt sich aus, wenn es wärmer wird ... und der Meeresspiegel steigt. Auf diese Weise trägt das Schmelzen des Meereises indirekt doch zum Anstieg des Meeresspiegels bei.

Das Arbeitsblatt Nr. 9 in klein

Recherchearbeit

Das Arbeitsblatt 9 enthält zwei Dokumente zum An­stieg des Meeresspiegels und zu den Folgen für die in der Nähe des Meeres lebenden Menschen. Auch über andere Konsequenzen der Eisschmelze kann geredet werden, zum Beispiel über die Tatsache, dass Glet­scher für 40% der Weltbevölkerung die Trinkwasser­reservoirs darstellen. All diese Menschen sind von der Eisschmelze unmittelbar bedroht.

Mögliche Erweiterung

Man kann ein sehr einfaches Modell herstellen, das zeigt, wie sanft ansteigende Küsten bei gleichem Anstieg des Wasserspiegels stärker von Überschwemmungen heimgesucht werden als Steilküsten. Das ist zum Beispiel ein ganz wesentliches Problem in den großen Stromdeltas.

Letzte Aktualisierung: 20.4.2017

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