Wir erforschen den Boden/Wir messen die Bodentemperatur
Wenn die Sonne scheint, nimmt der Boden rasch die Wärme auf; nachts strahlt der Boden die Warme wieder ab. Dieser einfache Mechanismus wird durch zahlreiche Einflüsse verändert:
- Lage des Bodens am Hang oder in der Ebene
- Bodenfarbe
- Wassergehalt des Bodens
- Zusammensetzung des Bodens
- Bewuchs
Am Boden und in der obersten Bodenschicht kann die Temperatur erheblich von der Temperatur der umgebenden Luft abweichen mit Folgewirkungen für das Pflanzenwachstum auf dem Boden.
Im Grenzbereich zum Gefrierpunkt neigen Boden mit hohem Anteil lufthaltigen, organischen Materials am Tage zu besonders hohen Temperaturen, nachts hingegen kühlen sie besonders stark aus. Auf die Gefahr von Nachtfrösten reagieren Landwirte und Gärtner mit vorbeugenden Maßnahmen (Folienabdeckungen, Streuauftrag etc.).
Untersuchungsmethoden
An unterschiedlichen Standorten führen die Schüler Thermometer in den Boden ein und messen die Temperaturdifferenzen im Tag-Nacht-Rhythmus. Zum Vergleich eignen sich z.B. ein aufgelockerter und ein festgetretener Boden, ein trockener und ein feuchter Boden, ein heller und ein dunkler Boden, ein bewachsener und ein unbewachsener Boden.
Untersuchungsmaterialien
- größere Thermometer mit feiner Skaleneinteilung (günstig sind spezielle Bodenthermometer)
- Bohrstock oder Spaten
Versuchsdurchführung
- Bohre Löcher unterschiedlicher Tiefe in den Boden und führe die Thermometer ein. Vorsicht ist geboten, Thermometer sind zerbrechlich!
- Die Bodentiefen für die Messung zeigt dir das Auswertungsbeispiel.
Da Wasser eine höhere Leitfähigkeit besitzt als Luft, wird die Wärme im Boden durch das Wasser verteilt und gespeichert. Die Temperaturdifferenzen zwischen oberer und unterer Bodenschicht sind bei einem feuchten Boden geringer als bei einem trockenen Boden. Gleichzeitig wirkt die Verdunstung an den Bodenoberfläche temperaturmindernd.
Erfahrungen und Konsequenzen
Der Versuch ist als Schüler-Partnerarbeit geeignet. Der Lehrer sollte geeignete Orte für die Messung auswählen. Günstig ist die Messung der Temperatur in Kombination mit dem Aushub einer Profilgrube (seitliches Einführen der Thermometer in die Bodenprofile). Ansonsten ist der Vorbereitungsaufwand verhältnismäßig gering. Es sei darauf hingewiesen, das die Messung der Temperatur an der Bodenoberfläche mit Quecksilberthermometern nur bei entsprechender Abschirmung sinnvoll ist; günstiger sind für diese Messungen thermoelektrische Messfühler.
Der Versuch bietet folgende weiterführende Perspektiven
Die Schüler befassen sich näher mit den Auswirkungen der Bodentemperatur auf das Pflanzenwachstum und lernen dabei auch praktische Maßnahmen zur Bodentemperaturregulierung kennen (Abdeckungen, Treibhäuser etc.).
Einfache Analyseverfahren
Organische Zusammensetzung
- Humusanteil
- Bakterienkunde
- Lichtmikroskop
- Plattengussverfahren
- Bakterienkeimzahl
- Bodenpilze
- Kohlenstoffdioxidbildung
- Regenwurm
Bodenwasser, -luft, -wärme
Bodenreaktion
