Top-Klima-Science

1. Top-Klima-Science Wasserhaushalt und Globaler Wandel: Zukunftsperspektiven unter dem Gesichtspunkt des Klima- und Landnutzungswandels im Berggebiet Ulrike Tappeiner & Suzanne Kapelari Universität Innsbruck „…ein Projekt durchgeführt im Rahmen des Förderprogramms Sparkling Science, gefördert vom Bundesministerium für Wissenschaft und Forschung“.

2. Problemstellung Zielsetzung Das Team Versuchsdesign Erste Ergebnisse Was erwartet Sie?

3. Alpen Global Die Alpen sind schneller Klimawandel: 1.5 1 0.5 Temperaturänderung verglichen mit 1961-1990 [°C] 0 -0.5 -1 Beniston 2000, 2008 -1.5 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000

4. Italien Schweiz Liechtenstein Slowenien Österreich Frankreich Deutschland Landnutzungswandel: Die Alpen sind massiv betroffen 0 -10 -20 -30 -40 Landwirtschafsbetriebe 1980-2000 (%) -50 -60 -70 Alpen Tappeiner et al. 2007, IUP

5. TT

6. Wasserhaushalt:Die Hälfte der Menschheit lebt vom Wasser aus Gebirgen

7. 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. Raumfrage: Wie groß ist die Evapotranspiration in Abhängigkeit von Topographie und Höhenlage? Klimafrage: Wie ändert sich die Verdunstung alpiner Bestände, die in Folge einer Klimaerwärmung höheren Temperaturen ausgesetzt sind? Managementfrage: Wie wirkt sich eine Intensivierung bzw. eine Extensivierung in der Landwirtschaft auf den Wasserhaushalt aus? Zielsetzung von Top-Klima-Science

8. Bildungs- und Entwicklungsziele des Projektes Echte Integration der SchülerInnen in den Forschungsprozess Prozessbegleitende Evaluation Zielsetzung von Top-Klima-Science

9. 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 Das Team • Europäische Akademie Bozen (EURAC)Erich Tasser • Hlfs KematenGabriele Geisler, Kerstin Zangerle, Paul Brugger, Ingrid Tschugg • Klasse 2/3 A und Klasse 1/2 B

10. Die Partnerschule 2 Klassen

11. Versuchsgebiet

12. Versuchsdesign 8Transekte Subalpine/ alpine Stufe 3 Höhenstufen Hangstufe Talboden Evapotranspiration Mikroklima Rahmenparameter Globalstrahlung Niederschlag Lufttemperatur/ Luftfeuchte Blattdiffusions-leitfähigkeit Infiltration Bodenfeuchte Kleinlysimeter Legende nicht geschnitten geschnitten kurzwüchsig langwüchsig Talfettwiese Alpiner Rasen Standard Vegetation Standorttypische Vegetation H2O Verdunstungswanne 3 Themenbereiche / Messfläche 24 Lysimeter / Messfläche

13. Display Kick off Kick off Kick off Display Kick off

14. Lysimetereinbau

15. Klimastation

17. Messtag

19. Verdunstung standorttypischer Vegetation 1C: 1712m Tagessumme in mm Transekt 1, 1.7.09 1B: 1447m 1A: 957m

20. Verdunstung standorttypischer Vegetation Vergleich zwischen gemähten und nicht gemähten Flächen Tagessumme in mm Transekt 1, 1.7.09 1C: 1712m 1B: 1447m 1A: 957m

21. 2400 2200 3.53 2000 4C 1800 2.30 Meereshöhe (m) 1600 1C Tagessumme der 1400 Globalstrahlung 30 25 1200 -1 d 20 -2 15 MJm 10 1000 5 0 8B 1A 4A 3A 4B 3B 1B 8A 1C 3C 3D 4C 8C 800 Standort Verdunstung alpiner Rasen bei Verpflanzung in tiefere Höhenstufen (Tagessumme in mm vom 16.7.09) 2.92 8C 3.68 8B 3.81 2.86 2.67 3D 3C 8A 3.72 3.20 3.28 1B 3B 4B 3.30 3.61 3.57 3A 4A 1A

22. Thermografie unterschiedlicher Vegetationstypen16.Juli 2009, 12:30 MEZ, Messfläche 8c, ca.2300m ü.d.M. Intensive Standardvegetation (isu) MIN = 20.78°C MAX = 29.90°C KurzhalmigeOrtsvegetation (ku) Verdunstung(mm d-1) = 2.55 Verdunstung(mm h-1) = 0.33 MIN = 19.68°C MAX = 36.50°C Verdunstung (mm d-1) = 2.92 Verdunstung (mm h-1) = 0.38

23. Presse iPoint, 30.6.2009 Dolomiten, 25.6.2009 TT, 30.6.2009 Tiroler Bezirksblätter, 22.7.2009

24. 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)“

25. Prozessbegleitende Evaluation

26. 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).

27. Prozessbegleitende Evaluation • Schlüsselfragen sind: • 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

28. 1. Fragebogen 2. Interviews 3. Projekttagebücher 5. Filmsequenzen 4. Beobachtungen Prozessbegleitende Evaluation 54 SchülerInnen (davon 8 Burschen und 34 Mädchen; 4 unklar); 15-19 Jahre.

29. 1. Fragebogen 1. Zusammenarbeit: 9 Fragen (vorwiegend geschlossen) 2. Erwartungen: 13 Fragen (vorwiegend geschlossen) 3. Fachlich-inhaltliches Wissen: 6 Fragen (offen) Prozessbegleitende Evaluation

30. 1. Fragebogen Prozessbegleitende Evaluation 1. Zusammenarbeit: 9 Fragen n=54

31. 1. Fragebogen Prozessbegleitende Evaluation 1. Zusammenarbeit: 9 Fragen n=54

32. 1. Fragebogen Prozessbegleitende Evaluation 1. Zusammenarbeit: 9 Fragen n=54

33. 1. Fragebogen Prozessbegleitende Evaluation 1. Zusammenarbeit: 9 Fragen n=54

34. 1. Fragebogen Prozessbegleitende Evaluation 2. Erwartungen: 13 Fragen n=54

35. 1. Fragebogen Prozessbegleitende Evaluation 2. Erwartungen: 13 Fragen n=54

36. 1. Fragebogen Prozessbegleitende Evaluation 2. Erwartungen: 13 Fragen n=54

37. 2. Semi-strukturierte Interviews Prozessbegleitende Evaluation 1. Persönliche Fragen zur Befindlichkeit im Projekt 2. Fachlich Inhaltliches Konzeptverständnis Klimawandel und Landwirtschaft Auflassen landwirtschaftlicher Nutzung Wasserhaushalt von Pflanzen