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Unsere "Wasser-Seite"

"Ökosystem See " 2021 in der Sekundarstufe II

Die Gewässerökologie ist als Vertiefungsthema verpflichtend für die Biologiekurse auf erhöhtem Anforderungsniveau in Niedersachsen für das Abitur 2022.
Da Exkursionen nicht erlaubt sind, finden Sie hier eine Alternative, mit der Ihre Schüler*innen eigenständig mehrere authentische Gewässer-Standorte auswerten können.

 

 

  
Hier stehen folgende PDF-Dateien
zum Herunterladen bereit:		  


01 Ziele

 

02 Einleitung und Methoden

03 Die Gewässer

 

04 Lageplan

 

  

 

05.1 Arbeitsaufträge

05.2 Altwarmbüchener See

 

 

06.1 Bedeutung abiotischer Faktoren

 

06.2 Abiotische Faktoren im Jahresverlauf

 

  

07 Steckbriefe

08 Messergebnisse

 

  
Steckbriefe

Egel

Fliegen

Käfer

Krebse

 

  

Libellen

Molche

Mücken

Muscheln

Nesseltiere

Schlammröhrenwürmer

 

  

Schnecken

Schwämme

Spinnen

Strudelwürmer

Wasserwanzen

  
             
Messergebnisse            
             
       
 

Weiteres Material zum Thema "Gewässerökologie"

Weiter unten auf dieser Seite finden Sie ältere Arbeitsmaterialien aus den vorangehenden Jahren.

 

Unterrichtshilfe 19.95 "Materialien zur Gewässergütebestimmung"

"Gewässergüte": Wie "gut" ist das Gewässer?

Mit dem hier herunterladbaren einfachen EXCEL-Programm können Ihre Schülerinnen und Schüler

  • 10 eigene (!) Kriterien zur Beurteilung eines Gewässers eintragen (z.B. Artenvielfalt, Licht, Sauerstoff, Geruch aber auch vieles anderes)
  • diese Kriterien diskutieren, in Prozent gewichten und am konkreten Beispiel bewerten (sehr gut, gut, mäßig, schecht)

Die je nach Gewichtung unterschiedlich großen Sektoren des Diagramms werden dann in den Farben der vier, in der Gewässerökologie üblichen Bewertungskategorien (blau, grün, gelb, rot) eingefärbt.
Dazu benutzen Sie "Diagrammtools", "Fülleffekt" und "Standardfarben".

Achten Sie darauf, dass die Summe der Prozentangaben die Zahl 100 nicht überschreitet.

Die Datei ist ungeschützt, so dass Sie sie nach eigenem Bedarf anpassen können.

"Gewässergüte nach eigenen Kriterien" zum Herunterladen

 

Sauerstoff-Rechner für Gewässer

Der Sauerstoffgehalt eines Gewässers ist ein entscheidendes Kriterium bei der Beurteilung seiner Qualität.

Die maximale Sauerstoffkonzentration (DO = Dissolved Oxygen) ist abhängig

  • von der Temperatur (je höher, desto geringer das DO)
  • vom Salzgehalt (je höher, desto geringer das DO)
  • vom Luftdruck (je höher, desto größer das DO)

Mit dem hier herunterladbaren neuen EXCEL-Programm können Sie nach Eingabe der Wassertemperatur (°C), der Salinität (g/Liter) und des aktuellen Luftdrucks (hPa) ermitteln wie hoch
die maximale Sauerstoffkonzentration des Gewässers ist.

Fügen Sie zusätzlich die tatsächlich gemessenene O2-Konzentration ein berechnet Ihnen das Programm die Relative Sauerstoffsättigung.

Das Programm basiert auf den Formeln von BENSON und KRAUSE (1980/84) und damit auf derStandardmethode der "US Geological Survey".

 

Leitfähigkeit- und Salzgehalt-Rechner für Gewässer

Die gemessene elektrische Leitfähigkeit einer Gewässerprobe kann Aufschluß über den Gehalt an leitenden Ionen und damit über den Salzgehalt eines Gewässers
geben.

Mit dem hier herunterladbaren neuen EXCEL-Programm können Sie nach Eingabe der Leitfähigkeit (EC, uS/cm) und der Wassertemperatur (T, °C)
den Salzgehalt (PSU, TDS in g/Liter) ermitteln.

Das Programm basiert auf den Formeln der "Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater" (1999) der American Public Health Association.

 

Einige Aspekte aus unseren Kursen:

Bio-Indikation mit Phytoplankton

(Foto: Ingo Mennerich)


Die Kieselalge Pinnularia mesolepta ist eine leicht zu identifizierende Diatomeen-Art mit "Zeigerwert":
Ihre ökologische Präferenz hat sie im oligo- bis betamesosaproben Bereich.
Diatomeen eignen sich, neben Tieren (Makrofauna) und Pflanzen besonders gut als Bioindikatoren
weil sie eine vom Habitus relativ geschlossene Gruppe bilden deren Saprobienwerte innerhalb der Gattungen
verhältnismäßig wenig streuen. (Foto: Ingo Mennerich)

 

Chlorophyllgehalt des Gewässers messen

Mit einem Photometer, z.B. dem bei uns ausleihbaren Gerät LF204 von WINDAUS, wird zunächst mit Leitungs- oder destilliertem Wasser
bei 480 Nanometer ein Nullabgleich durchgeführt.
Dann wird die Extinktion der Probe (Teich- oder Bachwasser) gemessen, hier z.B. 0,090.
Chlorophyll absorbiert bevorzugt Licht im blauen Wellenlängenbereich (z.B. 480nm).
Mit Hilfe des folgenden Diagramms kann man aus dem gemessenen Extinktions-Wert auf die Dichte des im Wasser vorhandenen Chlorophylls (Mikrogramm pro Liter) schließen.

Der Extinktions-Wert von 0,090 entspricht einem Chlorophyllgehalt weniger als 10 Mikrogramm Chlorophyll pro Liter.
Die Probe stammt aus einem beschatteten ("grüner Tunnel") beschatteten Abschnitt des in diesem Bereich fast stehenden Stöckener Baches.

Die oben dargestellte Referenzkurve wurde im Schulbiologiezentrum mit Hilfe von im Wasser gelösten und in einer Verdünnungsreihe herunterkonzentriertem Chlorophyll-Salz
bei 480nm gewonnen.

Am Beispiel unserer grünen, im "Bio-Reaktor" gehaltenen Scenedesmus-Kultur lässt sich die Methode gut einführen.

Fotos: Ingo Mennerich

Bioreaktor mit Scenedesmus-Kultur
Scenedesmus, lebend und abgestorben (Chlorophyllfrei),

Scenedesmus ist eine grüne im Wasser schwebende Alge, die normalerweise aus "Paketen" von jeweils vier zusammenhängenden Zellen besteht.
Vier nach außen gerichtete "Borsten" werden als Schwebeeinrichtungen und Fraßschutz gedeutet.
Ein gemesssener Extinktionswert 0,16 (bei 480nm) ergibt einen Chlorophyllgehalt von etwa 35 Mikrogramm/Liter.

O2-Bedarf des Gewässers abschätzen bzw. messen

Der BSB5-Wert ist die Differenz zwischen der am Tag 1 und am Tag 5 gemessenen Sauerstoffkonzentration einer im Dunkeln und bei 20°C gehaltenen Probe.
Wir ermitteln den Sauerstoffbedarf nach Zutropfen einer Kaliumpermanganat-Lösung visuell bzw. mit Hilfe des Photometers.
Dabei gibt es einen Zusammenhang:
Je stärker und schneller die Entfärbung der zunächst violetten Probe, desto größer ist die Konzentration der im Gewässer enthaltenen oxidierbaren Stoffe.

Mit definierten Glucose-Lösungen (10 - 200 mg/L) lässt sich eine Eichgerade herstellen mit Hilfe derer man den Sauerstoffbedarf der Gewässerprobe feststellen kann.

 

Photometrische und visuelle Gewässergütebestimmung

Sauerstoffbedarf (CSB) und Chlorophyllgehalt

Arbeitshilfe 19.78
"Gewässergütebestimmung mit dem Photometer"

 

Weiteres Arbeitsmaterial zum Herunterladen

Präsentationen

 

EXCEL-Tabellen und Programme

Arbeitsblätter

Kleintiere als Bioindikatoren

Pflanzen als Bioindikatoren

Phytoplankton als Bioindikator
Die Bestimmung der als Indikator tauglichen Diatomeen-Arten ist ein so komplexes und zeitaufwändiges Verfahren, dass in der Schule
praktisch nicht umzusetzen ist. Daher haben wir den Versuch gewagt, die Saprobienwerte statt auf Arten auf Gattungen zu beziehen.
Dies geschah durch Mittelwertbildung unter Einbeziehungen der artspezifischen Gewichtungsfaktoren unter Kontrolle der
Mittelwert-Abweichungen.
Da es bei der Bioindikation in der Schule um das Erlernen eines Prinzips und nicht um wissenschaftliche Genauigkeit geht,
halten wir diese "didaktische Reduktion" für legitimierbar.
Sollten sich (z.B. im Rahmen von Seminararbeiten) Schüler finden, die sich tiefer mit der Materie beschäftigen sollen/wollen,
bieten wir hier im Folgenden beide Möglichkeiten (SI-Bestimmung über Arten und/oder Gattungen) an.
Wenn sich Arten definitiv bestimmen lassen, kann man den entsprechenden, oft vom Mittelwert der Gattung abweichenden Saprobienwert einfügen.