Projektkurs AgraSim
Erforschung von Klimaszenarien der Zukunft rund um ein neues Großexperiment
max. Teilnehmende: 12 Schüler:innen
Mögliche Fachanbindung: Biologie, Technik, Erdkunde, Chemie und weitere Fächer
Im Rahmen des Projektkurses „AgraSim“ erhalten Schüler:innen spannende Einblicke in die moderne Klimaforschung als einer Kombination aus Hightechforschung zu Böden und Pflanzen, Klimasimulation und Klimamodellierung.
Sie begleiten, beginnend mit der Inbetriebnahme über ein ganzes Schuljahr hinweg, die einzigartige Forschungsanlage AgraSim im IBG-3 des Forschungszentrums Jülich, ergänzt durch eigene Experimentieransätze im Labormaßstab.
Der Klimawandel wird unsere Welt grundlegend verändern - aber wie genau? Und welche Auswirkungen hat der Klimawandel auf unsere typischen einheimischen Nutzpflanzen wie Weizen, Mais oder Kartoffeln? Auch sie müssen sich auf Veränderungen in Faktoren wie Temperatur, Feuchtigkeit, CO2 auf verschiedenen Böden einstellen. Dies wird wiederum noch wenig erforschte Auswirkungen auf das Wachstum von Wurzeln, Blättern und Früchten haben, die wir letztlich als Nahrungsmittel nutzen.
Auch wenn der Klimawandel für viele noch immer nach ferner Zukunft klingt, müssen wir jetzt damit anfangen, uns auf die kommenden Herausforderungen bestmöglich vorzubereiten. Dabei hilft die Anlage des Großexperiments AgraSim mit sechs groß dimensionierten Klimakammern, die in diesem Jahr in einer Halle des Instituts für Bio- und Geowissenschaften: Agrosphäre (IBG-3) in Betrieb geht. Dort können parallel verschiedene Klimaszenarien dargestellt werden und somit die Auswirkungen des Klimawandels der kommenden Jahrzehnte wie in einer Zeitmaschine beschleunigt simuliert werden. Die Ergebnisse sollen unter anderem helfen, Vorhersagen in Klimamodellen zu verbessern.
Ziel des Projektkurses ist es, einen Einblick in den technischen Aufbau und die Inbetriebnahme dieses Großexperiments aus erster Hand zu erhalten. Zu Beginn des Projektkurses nehmen die Jugendlichen dafür im JuLab an einem eintägigen Basis-Experimentiertag zum Themen Boden und Klima teil, um grundlegende Aspekte der Einflüsse des Klimas auf Boden und Pflanzen zu begreifen. Auf diesem Grundwissen aufbauend, werfen sie dann bei einer Führung durch das Institut für Bio- und Geowissenschaften: Agrosphäre (IBG-3) einen Blick hinter die Kulissen und in die Forschungs-Labore und -Hallen und erhalten eine Einführung in das Projekt AgraSim durch die beteiligten Wissenschaftler:innen.
Jede Klimakammer des Projekts AgraSim ist mit modernster Technik, tageslichtheller LED-Beleuchtung, Bewässerung und verschiedensten Sensoren bestückt, die jeweils kontrolliert gesteuert und ausgelesen werden können. Die damit gemessenen Daten fließen in Klimamodelle ein. Im Rahmen des Projektkurses können die Schüler:innen zunächst bei der Erstbestückung der Kammern mit großen Bodenkernen aus der Region im Freiland und im Institut mithelfen sowie die gesamte Technik der Anlage kennenlernen.
Begleitend zu den Experimenten in der Großanlage AgraSim planen und bauen sie dann im Verlauf des Schuljahres mit Beratung durch ihre Mentor:innen aus dem Institut einen eigenen kleine Versuchsaufbau im Labormaßstab in der Schule und untersuchen daran mit Sensoren ähnliche Parameter wie im Großprojekt. Dadurch können sie das Vorgehen in der Forschung nachvollziehen und leisten am Ende vielleicht sogar einen eigenen Beitrag für die Klima- und Bodenforschung.
Im Projektkurs „AgraSim“ eignen sich die Schüler:innen auf diese Weise grundlegendes Wissen über Boden, Klima und Pflanzen an, lernen die Technik und die Funktionsweise von Sensoren kennen, verstehen wie Klimamodellierung grundlegend funktioniert und erhalten insgesamt einen Einblick in den Forscheralltag. Dazu gehört auch eine praktische Einführung in die Literaturrecherche in der Zentralbibliothek des Forschungszentrums und die Präsentation der Ergebnisse ihres Projektkurses bei der Abschlussveranstaltung am Ende des Schuljahres im JuLab.