Protokoll - Hamburger Bildungsserver

Protokoll
7. Workshop am 20.3.2014 des
Schulprojektes Klimawandel
Am 20. März 2014 fand im Geomatikum und am DKRZ der 7. Workshop des Schulprojekts
Klimawandel statt.
Teilnehmer:
Dieter Kasang, Hans Luthardt, Christian Weder, Fabian Wachsmann, Lina Teckentrup,
Manuel Linsenmeier (Projektteam), Frank Lunkeit (Vortragender, Uni Hamburg), Tobias
Bayr (GEOMAR), Tobias Vitt (STS Walddörfer), 12 Lehrinnen und Lehrer von Schulen aus
Hamburg und Bargteheide, drei vortragende Schülergruppen vom Gymnasium Allee und den
Stadtteilschulen Bergstedt und Eidelstedt sowie zuhörende Schüler vom Gymnasium
Grootmoor und der StS Eidelstedt.
1.Teil
Wissenschaftlicher Vortrag:
Dr. Frank Lunkeit aus der Arbeitsgruppe der theoretischen Meteorologie hält den Vortrag
„Klimamodelle: eine kurze Einführung“. Er erklärt mit Hilfe eines einfachen Strahlungsmodells, mit
welcher Methodik die Klimawissenschaftler vorgehen, um ein Klimamodell zu entwickeln. Auch auf
die Schwächen eines Klimamodells geht Dr. Lunkeit ein: Auf Grund der Unsicherheit in der
Entwicklung der CO2 Konzentration der Atmosphäre beispielsweise – ein sogenannter externer
Antrieb – und innerhalb des Modells fehlenden Komponenten des Klimasymstems sind Klimamodelle
nicht perfekt. Trotzdem liefern sie belastbare Ergebnisse über die Statistik des Klimasystems. Dafür
sorgen nicht zuletzt Modellvalidierungen, bei denen man Testergebnisse des Modells mit
Beobachtungen vergleicht.
Schülervorträge:
Sarah Hartwig und Luis Joerss von der STS Bergstedt tragen über „Quallen in der Nordsee“ vor. Ihr
Vortrag geht auf die Probleme durch Quallen, z.B. für die Kühlsysteme von Atomkraftwerken, die
zukünftige Erwärmung der Nordsee und deren positive Folgen für die Verbreitung der Quallen, auf
deren Anpassungsfähigkeit an Veränderungen der Umwelt wie Versauerung und Eutrophierung
sowie auf die daraus folgende Verschiebung innerhalb der Räuber-Beute-Beziehung zwischen Fisch
und Qualle ein. Die Wahrscheinlichkeit des Massenauftretens von Quallen wird nach ihrer
Einschätzung erhöht.
Jonas Blättermann, Dawid Arega und Natnael Tzeggai von der Stadtteilschule Eidelstedt referieren
über die Gefährdung New Yorks durch den Meeresspiegelanstieg und Hurrikans. Anhand des
Beispiels von Hurrikan Sandy machen sie deutlich, welche Gefahr für New York von tropischen
Wirbelstürmen ausgeht. Durch eine zukünftige Erwärmung des Meeres werden die Bedingungen für
die Bildung eines Hurrikans häufiger erfüllt sein. Küstenstädte wie New York werden zusätzlich durch
den Meeresspiegelanstieg bedroht. Als Beispiel für gelungenen Hochwasserschutz wird auf das
Thames Barrier auf der Themse in London und dessen nicht für alle Städte finanzierbare hohe Kosten
verwiesen.
Jacqueline Süll (auch für Nadine Köppe, Celina Schütt) von der Stadtteilschule Eidelstedt trägt über
„Zerstörung weltweiter Korallenriffe durch tropische Stürme“ vor. Sie betont die Wichtigkeit von
Korallenriffen für Mensch und Tier. Das Great Barrier Reef, das Korallendreieck und das Belize Barrier
Reef beschreibt sie beispielhaft und geht auf Folgen von Tropischen Wirbelstürmen auf Korallenriffe
ein. Zukünftig treten tropische Wirbelstürme wegen erhöhter Ozeantemperaturen möglicherweise
häufiger auf. Wellenschlag und Sedimentablagerungen, ausgelöst durch tropische Wirbelstürme,
können die Korallenriffe zerstören. Um das zu verhindern, sollten Korallenschutzgebiete zu erweitert
werden. Auch die Reduzierung der CO2 -Abgase sei notwendig, um die Wahrscheinlichkeit einer
Erhöhung der Anzahl an tropischen Wirbelstürmen so gering wie möglich zu halten.
Eda Kanbay und Claas Eisenhuth vom Gymnasium Allee behandeln in ihrem Vortrag das Thema
„Kommt durch den Klimawandel die Malaria nach Südeuropa zurück?“ Sie erläutern den
fieberhaften Krankheitsverlauf der Krankheit und zeigen Gefährdungsgebiete auf einer Weltkarte. Sie
bringen die Ausbreitung der Malaria in Verbindung mit der Ausbreitung des Vektors, der
Anophelesmücke. Diese braucht zur Eiablagerung Feuchtgebiete, weshalb ihr Auftreten nicht nur an
hohe Temperaturen, sondern auch an Niederschläge gekoppelt ist. In der Balkanregion sehen die
beiden Vortragenden die Chance für ein zukünftiges Auftreten der Mücke und somit der Malaria als
realistisch an. Sie weisen auf die Dringlichkeit der Entwicklung eines Impfstoffes hin.
Alle vortragenden Schülerinnen und Schüler wurden mit einer Urkunde geehrt und verabschiedet.
2. Teil
Im Seminarraum des DKRZ findet am Nachmittag der zweite Teil des 7. Workshops des Schulprojekts
Klimawandel statt.
Einschätzung der Schülervorträge
Die Qualität des Vortrags „Quallen in der Nordsee“ der Schülergruppe der StS Bergstedt wurde
besonders hervorgehoben und als auf Universitätsniveau befindlich eingestuft. Er könne jedoch nicht
als Standard erwartet werden. Eine besondere Motivation dieser Schülergruppe sei die Teilnahme an
„Jugend forscht“ gewesen. Die Qualität der anderen Vorträge wurde ebenfalls gewürdigt.
Projektsituation
Im letzten Halbjahr wurde sowohl das einfache Klimamodell MSCM (Monash Simple Climate Model,
http://mscm.dkrz.de/), als auch das Programm Panoply zur Klimadatenauswertung zum ersten Mal
an den Schulen genutzt. Das über Stiftungsgelder geförderte MSCM-Projekt erforderte vom
Projektteam erheblichen Aufwand und machte die Einstellung neuer (hauptsächlich studentischer)
Mitarbeiter nötig. Nicht zuletzt durch die neuen Impulse läuft das Projekt weiterhin sehr gut.
Für die Finanzierung ab 2015 ist die Unterstützung der Sparkassen Stiftung Schleswig Holsteins in
Aussicht. Das Schulprojekt Klimawandel dankt an dieser Stelle Frau Knies von der Anne Frank Schule
für die Vermittlung der Stiftung. Eine Bedingung für die Unterstützung ist, zwei Schulen aus Schleswig
Holstein (aus Barsbüttel und Ratekau) in das Projekt mit aufzunehmen. Mit der Finanzierung ist die
Anstellung eines dritten Studenten als Hilfskraft möglich. Hierfür ist Lina Teckentrup vorgesehen.
Neue Klimaszenarien und neue Daten
Im neuen IPCC-Bericht sind die SRES-Szenarien aus dem Jahr 2000 durch die neuen RCP-Szenarien
ersetzt. Bei den neuen RCP Szenarien werden kurzgesagt nicht ökologische und ökonomische
Entwicklungen, sondern die zukünftigen CO2 Konzentration vorgegeben. Sämtliche neuen
Klimadaten, mit denen im Projekt gearbeitet wird, werden nach diesen RCP-Szenarien berechnet.
Auf dem Klimaportal des Hamburgere Bildungsservers (klimawissen.de) wurden in den letzten
Monaten eine Reihe neuer regionaler Klimadaten veröffentlicht, die größtenteils aus RCPKlimasimulationen stammen, z.B. zu Afrika, Arktis, Antarktis, Asien, Südamerika und Nordamerika.
Bisher konnten zu diesen Kontinenten nur globale Daten verwendet und damit regionale
Auswirkungen des Klimawandels kaum behandelt werden. Die höhere Auflösung im Vergleich zu
früheren, globalen Modelldaten ermöglicht eine genauere Bearbeitung eines ausgewählten Themas
und erweitert die Themenauswahl und die Bearbeitungsmöglichkeiten für die Schüler.
Panoply
Fabian Wachsmann weist auf nützliche Einstellungen in dem Visualisierungsprogramm Panoply hin.
Bei Niederschlagsdaten kann ein falscher Eindruck entstehen, wenn der Maximalwert im „Scale
Range“ nicht angepasst wird. Die Extremwerte, die das Programm aus dem Datensatz entnimmt, sind
für die im Interesse stehende Region fast immer viel zu hoch. Bei Differenzkarten für viele Parameter
muss bei voreingestellter Farbskala (panoply.cpt) darauf geachtet werden, dass die Null zentriert
wird, da andernfalls helle, rote (dunkle, blaue) Farben nicht zwangsweise für ein Wachsen
(Schrumpfen) des Parameters stehen.
Monash Simple Climate Modell (MSCM)
Fortschritte bei der Initialisierung und Aufbereitung des MSCM bestehen in der Anfertigung
didaktischer Materialien und in der Entwicklung eines vereinfachten Webauftritts für Schulen. Bei
diesem soll zwischen einer Schul- bzw. Basisversion und einer Profiversion gewählt werden können,
sodass für Schüler die Komplexität des Modells heruntergefahren wird. Der gesamte Internetauftritt
wird auf Deutsch und Englisch implementiert werden. Die in Arbeit befindlichen didaktischen
Materialien bestehen aus:
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Bedienungsanleitung für das Modell
Übersetzung und Überarbeitung der im Modell integrierten Infotexte und Tutorials
Beschreibungen ausgewählter Experimente für Lehrer
Arbeitsblätter für Schüler
Anpassung von Artikeln auf dem Klimawiki an die Bedürfnisse der Arbeit mit dem Modell
Fachliche Darstellung des Klimasystems und seiner Wechselwirkungen
Dirk Mittenzwei vom Gymnasium Grootmoor berichtete von Erfahrungen mit dem MSCM aus dem
Unterricht. Die spielerische Herangehensweise, womit vor allem die freie Wahl verschiedener
Parameter gemeint ist, erwies sich für die Schüler als sehr motivierend. Dies mache die Schüler
neugierig. Das HTML-Format habe den Vorteil, dass keine weiteren Programme benötigt werden und
das Modell überall, wo Internet zur Verfügung steht, genutzt kann.
Es erwies sich aber für die Schüler als sehr schwierig, die Differenzbilder bei den Experimenten zum
Klimasystem zu verstehen, und selbst wenn sie diese verstanden haben, die Bedeutung der Karte
auch richtig in Worte zu fassen. Außerdem werden auf vielen Experimenten von den Schülern nur die
globalen Veränderungen betrachtet und regionale Besonderheiten zu wenig beachtet. So werde bei
der Abschaltung des Ozeans nicht erkannt, dass es auch zu beträchtlichen Änderungen über den
Kontinenten wie Europa kommt. Hierauf müsse der Lehrer hinlenken. Deshalb wird vorgeschlagen,
dementsprechende Arbeitsblätter zu konzipieren. Geplant ist ein Webpool, auf dem Lehrer ihre
Arbeitsblätter für andere Lehrer zur Verfügung stellen und so gegenseitig austauschen können. Auch
vom Projektteam werden Arbeitsblätter angefertigt. Dieser soll über die neue Website erreichbar
sein.
Verschiedenes
Dieter Kasang wird seine Schulbesuche reduzieren müssen, da durch die Erweiterung des Projekts
mit dem MSCM und zwei neue Schulen in S-H die Arbeitsbelastung gestiegen ist bzw. steigen wird. Es
wird vorgeschlagen, dass die Lehrer wählen können, bei welchem der üblicherweise zwei
Schulbesuchen er dabei sein soll. Den anderen Besuch übernehmen dann die Studenten –
beispielsweise zur Einführung in MSCM oder Panoply. Bedingung hierfür ist, dass die Lehrer eine
Themenliste der Schülerarbeiten Dieter Kasang zukommen lassen, sodass er die Themen auf
sinnvolle Bearbeitungsmöglichkeiten überprüfen kann.
Die auf klimaprojekt.de veröffentlichten Schülerarbeiten haben in einigen Fällen zur bloßen
Nachahmung geführt. Die Anwesenden einigen sich dennoch darauf, alte Schülerarbeiten als
Ideenanreiz für neue Schülergruppen auf dem Bildungsserver zu lassen. Für das Projekt sind sie ja
auch ein wichtiges Aushängeschild. Die Veröffentlichung einer Schülerarbeit sollte jedoch keinen
Einfluss auf die Schulnote haben, weil dafür nicht nur die Qualität der Arbeit, sondern auch z.B.
Copyright-Probleme ausschlaggebend sein können.
Planung
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Für Donnerstag, den 28. August, von 16:00-19:00 ist eine Lehrerfortbildung zur Nutzung des
Visualisierungsprogramms Panoply und des MSCM-Klimamodells geplant.
Als Termin für den nächsten Projektworkshop wird Donnerstag, der 11. September,
vorgeschlagen.
Fabian Wachsmann, Dieter Kasang