Ulrike Tappeiner Sparkling Science Kongress 2009

„…ein Projekt durchgeführt im Rahmen des Förderprogramms Sparkling Science, gefördert vom

Bundesministerium für Wissenschaft und Forschung“.

Top-Klima-ScienceTop-Klima-Science

Wasserhaushalt und Globaler Wandel: Wasserhaushalt und Globaler Wandel: Zukunftsperspektiven unter dem Zukunftsperspektiven unter dem

Gesichtspunkt des Klima- und Gesichtspunkt des Klima- und Landnutzungswandels im BerggebietLandnutzungswandels im Berggebiet

Ulrike Tappeiner & Suzanne KapelariUniversität Innsbruck

Ulrike Tappeiner Sparkling Science Kongress 2009

Was erwartet Sie?Was erwartet Sie?

1. Problemstellung

2. Zielsetzung

3. Das Team

4. Versuchsdesign

5. Erste Ergebnisse

Ulrike Tappeiner Sparkling Science Kongress 2009

Klimawandel:Klimawandel:

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

-1.51900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000

Tem

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1961

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Global

Alpen

Beniston 2000, 2008

Die Alpen sind schnellerDie Alpen sind schneller

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Landnutzungswandel: Landnutzungswandel: Die Alpen sind Die Alpen sind massiv betroffenmassiv betroffen

-70

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-30

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0

Alpen

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Tappeiner et al. 2007, IUP

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TT

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Wasserhaushalt:Wasserhaushalt: Die Hälfte der Die Hälfte der Menschheit lebt vom Wasser aus Menschheit lebt vom Wasser aus

GebirgenGebirgen

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Zielsetzung von Top-Klima-ScienceZielsetzung von Top-Klima-Science

Wissenschaftliches Ziel des Projektes ist es, die Auswirkungen von Klima- und Landnutzungs-wandel auf den Wasserhaushalt von Graslandökosystemen in einem typischen Alpental, dem Stubaital bei Innsbruck, zu quantifizieren.

1. Raumfrage: Wie groß ist die Evapotranspiration in Abhängigkeit von Topographie und Höhenlage?

2. Klimafrage: Wie ändert sich die Verdunstung alpiner Bestände, die in Folge einer Klimaerwärmung höheren Temperaturen ausgesetzt sind?

3. Managementfrage: Wie wirkt sich eine Intensivierung bzw. eine Extensivierung in der Landwirtschaft auf den Wasserhaushalt aus?

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Zielsetzung von Top-Klima-ScienceZielsetzung von Top-Klima-Science

Bildungs- und Entwicklungsziele des Projektes

1. Echte Integration der SchülerInnen in den Forschungsprozess

2. Prozessbegleitende Evaluation

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Das TeamDas Team1. Universität Innsbruck

Institut für ÖkologieKlaus Obojes, Dagmar Rubatscher, Georg Leitinger, Nathan Spees, Magdalena Stiftinger, Christian Newesely, Ulrike Tappeiner

Fachdidaktikzentrum West/Institut für BotanikElisabeth Carli, Suzanne Kapellari

2. Europäische Akademie Bozen (EURAC)Erich Tasser

3. Hlfs KematenGabriele Geisler, Kerstin Zangerle, Paul Brugger, Ingrid Tschugg

Klasse 2/3 A und Klasse 1/2 B

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Die Die PartnerschulPartnerschul

ee

2 Klassen2 Klassen

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VersuchsgebietVersuchsgebiet

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VersuchsdesignVersuchsdesign

MikroklimaGlobalstrahlungNiederschlag

Lufttemperatur/Luftfeuchte

Bodenfeuchte

Rahmenparameter

Blattdiffusions-leitfähigkeit

Infiltration

3 Themenbereiche / Messfläche

Evapotranspiration

Kleinlysimeter

24 Lysimeter / Messfläche

Talboden

8 Transekte

3 Höhenstufen

Subalpine/ alpine Stufe

Hangstufe

Standorttypische Vegetation

Standard Vegetation

H2O

nicht geschnitten

geschnitten

kurzwüchsig

langwüchsig

Talfettwiese

Alpiner Rasen

Verdunstungswanne

Legende

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Kick off

DisplayDisplay Kick off

Kick offKick off

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LysimetereinbauLysimetereinbau

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Klimastation

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MesstagMesstag

Ulrike Tappeiner Sparkling Science Kongress 2009

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Verdunstung standorttypischer Vegetation

Tagessumme in mm Transekt 1, 1.7.09

1A: 957m

1B: 1447m

1C: 1712m

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Verdunstung standorttypischer Vegetation

Vergleich zwischen gemähten und nicht gemähten FlächenTagessumme in mm Transekt 1, 1.7.09

1A: 957m

1C: 1712m

1B: 1447m

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Verdunstung alpiner Rasen

bei Verpflanzung in tiefere Höhenstufen(Tagessumme in mm vom 16.7.09)

Tagessumme der

Globalstrahlung

05

1015202530

1A

4A

3A

4B

3B

1B

8A

1C

3C

3D 8B

4C

8C

Standort

MJm

-2d-1

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

Mee

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)

3.28

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3.57

1A

3.30

3A3.61

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3.20

3B

3.72

1B

2.67

8A

2.86

3C

3.68

8B

2.92

8C

3.53

4C3.81

3D2.30

1C

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MIN = 19.68°C MAX = 36.50°C

Intensive Intensive Standardvegetation (isu)Standardvegetation (isu) MIN = 20.78°C MAX = 29.90°C

Verdunstung(mm d-1) = 2.55

Verdunstung(mm h-1) = 0.33

Verdunstung (mm d-1) = 2.92

Verdunstung (mm h-1) = 0.38

Thermografie unterschiedlicher Vegetationstypen16.Juli 2009, 12:30 MEZ, Messfläche 8c, ca.2300m ü.d.M.

KurzhalmigeKurzhalmigeOrtsvegetation (ku)Ortsvegetation (ku)

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Presse

Dolomiten, 25.6.2009

iPoint, 30.6.2009

TT, 30.6.2009

Tiroler Bezirksblätter, 22.7.2009

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Prozessbegleitende Evaluation

Besonderheit des Programms:

In den großen Forschungsprojekten arbeiten WissenschafterInnen Seite an Seite mit Jugendlichen, wobei die jungen KollegInnen nicht nur als ZuschauerInnen eingebunden sind sondern aktiv Teilbereiche der Forschung übernehmen und eigenständig bearbeiten

(Website: www.sparklingscience.at 2009)“

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Prozessbegleitende Evaluation

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Prozessbegleitende Evaluation

Prozessbegleitende Evaluation,

„ ….um zu untersuchen, welche Bedingungen wichtig für eine erfolgreiche Zusammenarbeit sind und wie Partnerschaften zwischen Forschungs- und Bildungseinrichtungen durch Schaffung geeigneter Rahmenbedingungen unterstützt werden könnten“ (Ausschreibung Sparkling Science 2007).

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Prozessbegleitende Evaluation

Schlüsselfragen sind:

1. Welche Rahmenbedingungen sind für eine erfolgreiche Zusammenarbeit wichtig?

2. Welche Kompetenzen erwerben SchülerInnen, LehrerInnen, und ForscherInnen, die den zusätzlichen Arbeits- und Zeitaufwand im Rahmen von Sparkling Science Projekten rechtfertigen?

3. Ist eine Weiterentwicklung der SchülerInnen in Hinblick auf ihre Einstellung zu Naturwissenschaften im Allgemeinen und zum wissenschaftlichem Arbeiten im Speziellen zu beobachten?

4. Wie entwickeln sich Erwartungen, die SchülerInnen, LehrerInnen und ForscherInnen zu Beginn des Projektes formulieren, im Verlauf der Zusammenarbeit und wie wird diese Zusammenarbeit nach Abschluss des Projektes beurteilt?

Projektmitarbeiterin: Elisabeth Carli

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Prozessbegleitende Evaluation

1. Fragebogen

2. Interviews

3. Projekttagebücher

4. Beobachtungen

5. Filmsequenzen

54 SchülerInnen (davon 8 Burschen und 34 Mädchen; 4 unklar); 15-19 Jahre.

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Prozessbegleitende Evaluation

1. Fragebogen

1. Zusammenarbeit: 9 Fragen (vorwiegend geschlossen)

2. Erwartungen: 13 Fragen (vorwiegend geschlossen)

3. Fachlich-inhaltliches Wissen: 6 Fragen (offen)

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Prozessbegleitende Evaluation

1. Fragebogen

n=54

1 Die WissenschafterInnen kümmerten sich darum, dass das Forschungsprojekt den SchülerInnen Spaß macht.

1. Zusammenarbeit: 9 Fragen

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Prozessbegleitende Evaluation

1. Fragebogen

n=54

5 Die WissenschafterInnen nahmen die Ideen und Meinungen der SchülerInnen ernst.

1. Zusammenarbeit: 9 Fragen

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Prozessbegleitende Evaluation

1. Fragebogen

n=54

3 Ich habe viel neues Wissen über das Thema gelernt.

1. Zusammenarbeit: 9 Fragen

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Prozessbegleitende Evaluation

1. Fragebogen

n=54

1. Zusammenarbeit: 9 Fragen

4 Fachliche Inhalte wurden einfach und verständlich erklärt.

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Prozessbegleitende Evaluation

1. Fragebogen

n=54

2. Erwartungen: 13 Fragen

3 Ich möchte Wissen erlangen um die Ergebnisse zu verstehen und zu interpretieren.

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Prozessbegleitende Evaluation

1. Fragebogen

n=54

2. Erwartungen: 13 Fragen

10 Ich möchte bei der Auswertung viel selber machen.

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Prozessbegleitende Evaluation

1. Fragebogen

n=54

2. Erwartungen: 13 Fragen

13 Ich weiß schon genug, um die Ergebnisse zu verstehen und zu interpretieren.

Suzanne Kapelari Sparkling Science Kongress 2009

Prozessbegleitende Evaluation

2. Semi-strukturierte Interviews

1. Persönliche Fragen zur Befindlichkeit im Projekt

2. Fachlich Inhaltliches KonzeptverständnisKlimawandel und LandwirtschaftAuflassen landwirtschaftlicher NutzungWasserhaushalt von Pflanzen