Ulrike Tappeiner Suzanne Kapelari TopKlimaScience Universitt Wasserhaushalt und

Ulrike Tappeiner & Suzanne Kapelari Top-Klima-Science Universität Wasserhaushalt und. Innsbruck Globaler Wandel: Zukunftsperspektiven unter dem Gesichtspunkt des Klima- und Landnutzungswandels im Berggebiet „…ein Projekt durchgeführt im Rahmen des Förderprogramms Sparkling Science, gefördert vom Bundesministerium für Wissenschaft und Forschung“. Ulrike Tappeiner Sparkling Science Kongress 2009

Was erwartet Sie? 1. Problemstellung 2. Zielsetzung 3. Das Team 4. Versuchsdesign 5. Erste Ergebnisse Ulrike Tappeiner Sparkling Science Kongress 2009

Klimawandel: Die Alpen sind schneller Temperaturänderung verglichen mit 1961 -1990 [°C] 1. 5 Alpen 1 0. 5 Global 0 -0. 5 -1 Beniston 2000, 2008 -1. 5 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Ulrike Tappeiner Sparkling Science Kongress 2009

0 -10 -20 -30 -40 -50 en ie n ow in Sl Li ec ht en st e h ic re an k Fr ch l eu ts D lie n ei hw Sc Ita z h ic Ö st er re pe n -70 an d -60 Al Landwirtschafsbetriebe 1980 -2000 (%) Landnutzungswandel: Die Alpen sind massiv betroffen Tappeiner et al. 2007, IUP Ulrike Tappeiner Sparkling Science Kongress 2009

TT Ulrike Tappeiner Sparkling Science Kongress 2009

Wasserhaushalt: Die Hälfte der Menschheit lebt vom Wasser aus Gebirgen Ulrike Tappeiner Sparkling Science Kongress 2009

Zielsetzung von Top-Klima. Science Wissenschaftliches Ziel des Projektes ist es, die Auswirkungen von Klima- und Landnutzungswandel 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? Ulrike Tappeiner Sparkling Science Kongress 2009

Zielsetzung von Top-Klima. Science Bildungs- und Entwicklungsziele des Projektes 1. Echte Integration der Schüler. Innen in den Forschungsprozess 2. Prozessbegleitende Evaluation Ulrike Tappeiner Sparkling Science Kongress 2009

Das Team 1. Universität Innsbruck Institut für Ökologie Klaus Obojes, Dagmar Rubatscher, Georg Leitinger, Nathan Spees, Magdalena Stiftinger, Christian Newesely, Ulrike Tappeiner Fachdidaktikzentrum West/Institut für Botanik Elisabeth Carli, Suzanne Kapellari 2. Europäische Akademie Bozen (EURAC) Erich Tasser 3. Hlfs Kematen Gabriele Geisler, Kerstin Zangerle, Paul Brugger, Ingrid Tschugg Klasse 2/3 A und Klasse 1/2 B Ulrike Tappeiner Sparkling Science Kongress 2009

Die Partnerschule 2 Klassen Ulrike Tappeiner Sparkling Science Kongress 2009

Versuchsgebiet Ulrike Tappeiner Sparkling Science Kongress 2009

Versuchsdesign 8 Transekte Subalpine/ alpine Stufe 3 Höhenstufen Hangstufe Talboden 3 Themenbereiche / Messfläche Evapotranspiration Mikroklima Rahmenparameter Globalstrahlung Niederschlag Lufttemperatur/ Luftfeuchte Kleinlysimeter Blattdiffusionsleitfähigkeit Bodenfeuchte Infiltration 24 Lysimeter / Messfläche Legende nicht geschnitten kurzwüchsig langwüchsig Talfettwiese Standorttypische Vegetation Ulrike Tappeiner Standard Vegetation H 2 O Sparkling Science Kongress 2009 Alpiner Rasen Verdunstungswanne

Display Kick off Kickoff Kick Ulrike Tappeiner Sparkling Science Kongress 2009

Lysimetereinbau Ulrike Tappeiner Sparkling Science Kongress 2009

Klimastation Ulrike Tappeiner Sparkling Science Kongress 2009

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Messtag Ulrike Tappeiner Sparkling Science Kongress 2009

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Verdunstung standorttypischer Vegetation 1 C: 1712 m Tagessumme in mm Transekt 1, 1. 7. 09 1 B: 1447 m 1 A: 957 m Ulrike Tappeiner Sparkling Science Kongress 2009

Verdunstung standorttypischer Vegetation Vergleich zwischen gemähten und nicht gemähten Flächen Tagessumme in mm Transekt 1, 1. 7. 09 1 B: 1447 m 1 A: 957 m Ulrike Tappeiner Sparkling Science Kongress 2009 1 C: 1712 m

Verdunstung alpiner Rasen 2400 bei Verpflanzung in tiefere Höhenstufen (Tagessumme in mm vom 16. 7. 09) 2. 92 8 C 2200 3. 53 2000 Meereshöhe (m) 3. 68 1800 2. 86 3. 81 4 C 8 B 2. 30 2. 67 1600 8 A 1 C 3 C 3 D 3. 72 1400 3. 28 3. 20 4 B 3 B MJm d -2 -1 1200 1 B 3. 30 800 3. 57 3. 61 1 A 4 A Ulrike Tappeiner 3 A 1 A 4 A 3 A 4 B 3 B 1 B 8 A 1 C 3 C 3 D 8 B 4 C 8 C 1000 30 25 20 15 10 5 0 Tagessumme der Globalstrahlung Standort Sparkling Science Kongress 2009

Thermografie unterschiedlicher Vegetationstypen 16. Juli 2009, 12: 30 MEZ, Messfläche 8 c, ca. 2300 m ü. d. M. Kurzhalmige Ortsvegetation (ku) MIN = 19. 68°C MAX = 36. 50°C Verdunstung (mm d-1) = 2. 55 Verdunstung (mm h-1) = 0. 33 Intensive Standardvegetation (isu) MIN = 20. 78°C MAX = 29. 90°C Verdunstung (mm d-1) = 2. 92 Verdunstung (mm h-1) = 0. 38 Suzanne Kapelari Sparkling Science Kongress 2009

Presse i. Point, 30. 6. 2009 Dolomiten, 25. 6. 2009 TT, 30. 6. 2009 Tiroler Bezirksblätter, 22. 7. 2009 Ulrike Tappeiner Sparkling Science Kongress 2009

Prozessbegleitende Evaluation Besonderheit des Programms: In den großen Forschungsprojekten arbeiten Wissenschafter. Innen Seite an Seite mit Jugendlichen, wobei die jungen Kolleg. Innen nicht nur als Zuschauer. Innen eingebunden sind sondern aktiv Teilbereiche der Forschung übernehmen und eigenständig bearbeiten (Website: www. sparklingscience. at 2009)“ Suzanne Kapelari Sparkling Science Kongress 2009

Prozessbegleitende Evaluation Suzanne Kapelari Sparkling Science Kongress 2009

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). Suzanne Kapelari Sparkling Science Kongress 2009

Prozessbegleitende Evaluation Schlüsselfragen sind: 1. Welche Rahmenbedingungen sind für eine erfolgreiche Zusammenarbeit wichtig? 2. Welche Kompetenzen erwerben Schüler. Innen, Lehrer. Innen, und Forscher. Innen, die den zusätzlichen Arbeits- und Zeitaufwand im Rahmen von Sparkling Science Projekten rechtfertigen? 3. Ist eine Weiterentwicklung der Schüler. Innen in Hinblick auf ihre Einstellung zu Naturwissenschaften im Allgemeinen und zum wissenschaftlichem Arbeiten im Speziellen zu beobachten? 4. Wie entwickeln sich Erwartungen, die Schüler. Innen, Lehrer. Innen und Forscher. Innen zu Beginn des Projektes formulieren, im Verlauf der Zusammenarbeit und wie wird diese Zusammenarbeit nach Abschluss des Projektes beurteilt? Projektmitarbeiterin: Elisabeth Carli Suzanne Kapelari Sparkling Science Kongress 2009

Prozessbegleitende Evaluation 1. Fragebogen 2. Interviews 3. Projekttagebücher 4. Beobachtungen 5. Filmsequenzen 54 Schüler. Innen (davon 8 Burschen und 34 Mädchen; 4 unklar); 15 -19 Jahre. Suzanne Kapelari Sparkling Science Kongress 2009

Prozessbegleitende Evaluation 1. Fragebogen 1. Zusammenarbeit: 9 Fragen (vorwiegend geschlossen) 2. Erwartungen: 13 Fragen (vorwiegend geschlossen) 3. Fachlich-inhaltliches Wissen: 6 Fragen (offen) Suzanne Kapelari Sparkling Science Kongress 2009

Prozessbegleitende Evaluation 1. Fragebogen 1. Zusammenarbeit: 9 Fragen 1 Die Wissenschafter. Innen kümmerten sich darum, dass das Forschungsprojekt den Schüler. Innen Spaß macht. n=54 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% stimmt genau stimmt weniger Oktober 2008 Suzanne Kapelari Juli 2009 Sparkling Science Kongress 2009 stimmt nicht ungültig

Prozessbegleitende Evaluation 1. Fragebogen 1. Zusammenarbeit: 9 Fragen 5 Die Wissenschafter. Innen nahmen die Ideen und Meinungen der Schüler. Innen ernst. 5. Die Wissenschafter. Innen nehmen/nahmen die Ideen und Meinungen der Schüler. Innen ernst 90% n=54 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% stimmt genau Suzanne Kapelari stimmt Oktoberstimmt 2008 weniger Juli 2009 Sparkling Science Kongress 2009 stimmt nicht ungültig

Prozessbegleitende Evaluation 1. Fragebogen 1. Zusammenarbeit: 9 Fragen Ich habe viel neues Wissen über das Thema gelernt. 3 60% 3. Die Schüler. Innen lernen viel neues Wissen über das Thema n=54 50% 40% 30% 20% 10% 0% stimmt genau Suzanne Kapelari stimmt Oktoberstimmt 2008 weniger Juli 2009 Sparkling Science Kongress 2009 stimmt nicht ungültig

Prozessbegleitende Evaluation 1. Fragebogen 1. Zusammenarbeit: 9 Fragen 4 Fachliche Inhalte wurden einfach und verständlich erklärt. 4. Fachliche Inhalte werden/wurden einfach und verständlich erklärt 80% n=54 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% stimmt genau Suzanne Kapelari stimmt Oktoberstimmt 2008 weniger Juli 2009 Sparkling Science Kongress 2009 stimmt nicht ungültig

Prozessbegleitende Evaluation 1. Fragebogen 2. Erwartungen: 13 Fragen 3 Ich möchte Wissen erlangen um die Ergebnisse zu verstehen und zu interpretieren. 3. Ich möchte Wissen erlangen um die Ergebnissse zu verstehen und zu interpretieren n=54 stimmt nicht 2% stimmt genau 9% stimmt weniger 16% stimmt 72% Suzanne Kapelari Sparkling Science Kongress 2009

Prozessbegleitende Evaluation 1. Fragebogen 2. Erwartungen: 13 Fragen 10 Ich möchte bei der Auswertung viel selber machen. 10. Ich möchte bei der Auswertung viel selber machen n=54 stimmt genau 2% stimmt nicht 14% stimmt 40% stimmt weniger 40% Suzanne Kapelari Sparkling Science Kongress 2009

Prozessbegleitende Evaluation 1. Fragebogen 2. Erwartungen: 13 Fragen 13 Ich weiß schon genug, um die Ergebnisse zu verstehen und zu interpretieren. 13. Ich weiß schon genug, um die Ergebnisse zu verstehen und zu interpretieren n=54 stimmt genau 2% stimmt nicht 21% stimmt 16% stimmt weniger 58% Suzanne Kapelari Sparkling Science Kongress 2009

Prozessbegleitende Evaluation 2. Semi-strukturierte Interviews 1. Persönliche Fragen zur Befindlichkeit im Projekt 2. Fachlich Inhaltliches Konzeptverständnis Klimawandel und Landwirtschaft Auflassen landwirtschaftlicher Nutzung Wasserhaushalt von Pflanzen Suzanne Kapelari Sparkling Science Kongress 2009