Projektbeschreibung

Veränderungen im Kohlenstoffgehalt des Bodens können den Klimawandel sowohl verstärken als auch abschwächen. Der Abbau von organischem Material im Boden ist ein Teil des globalen Kohlenstoffkreislaufs und gibt Auskunft über die biologische Aktivität des Bodens. Besonders wichtig ist es, den Zusammenhang mit der globalen Klimaveränderung zu verstehen, da diese die Abbauprozesse beeinflussen kann. Andererseits bestimmen die Geschwindigkeit und die Umstände des Abbaus von organischem Material die Freisetzung von Treibhausgasen. Verschiedenste Faktoren, wie z. B. das organische Ausgangsmaterial, das Klima oder die Bodenbeschaffenheit, beeinflussen die Geschwindigkeit und auch die Menge der Abbauprodukte. Es fehlen allerdings weltweit standardisierte und preiswerte Verfahren zur Messung der Abbaurate.

150 Schulklassen in Österreich nahmen 2018 am Projekt TeaTime4Schools teil. Mittels einer standardisierten Methode, dem Tea Bag Index (TBI) wurden Teebeutel vergraben, nach drei Monaten wieder ausgegraben und gewogen. Der Gewichtsverlust zeigt an, wie viel Pflanzenmaterial, in diesem Fall Tee, zersetzt wurde. Diese Methode ist einfach umzusetzen und daher als Citizen Science-Projekt geeignet.

Im Projekt wurden den Schülerinnen und Schülern darüber hinaus Kenntnisse über Bodenmikrobiologie und über die Zersetzung im Boden vermittelt. Die gesammelten Daten wurden an die globale Tea Bag Index Initiative übermittelt und in nationalen und internationalen Karten dargestellt.

Ergebnisse

Wir baten die Schulklassen neben der Durchführung des Tea Bag Index auch um die Einsendung einer Bodenprobe von der Versuchsfläche zur Analyse von Standard-Parametern. Insgesamt erhielten wir von 69 Schulklassen sowohl einen TBI-Eintrag in der globalen Datenbank sowie eine Bodenprobe.

Die meisten Daten, die im Projekt erhoben wurden, stammen aus städtischen Flächen. Die Zersetzungsrate gibt an, wie schnell der Abbau von organischem Material, stattfindet. Der Stabilisierungsfaktor sagt uns, wie viel des labilen Materials im Boden stabilisiert wurde. Unsere Zersetzungsraten reichten von 0,012 g d-1 in den städtischen Flächen bis hin zu 0,016 g d-1 in der Landwirtschaft. Es konnte festgestellt werden, dass die Unterschiede zwischen den verschiedenen Landnutzungen nicht signifikant sind. In einigen Fällen konnten wir die Zersetzungsrate nicht berechnen, da sich der Tee bereits in der zweiten Phase der Zersetzung befand (d.h. alle leicht verfügbaren Materialien waren bereits weg). Der Stabilisierungsfaktor reichte von 0,20 in Wäldern und naturnahen Flächen bis 0,24 in der Landwirtschaft. Diese Werte stehen im Einklang mit den bisherigen Ergebnissen aus Österreich im Jahr 2016 und leisten einen wertvollen Beitrag zur globalen Tea Bag Index-Datenbank und zum weiteren Erkenntnisgewinn über den Abbau von organischem Material.

Darüber hinaus analysierte eine Klasse der HBLA Klosterneuburg die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft im Boden und in den Teebeuteln mittels Next-Generation-Sequencing. Es zeigte sich, dass je nach Bodentyp unterschiedliche Spezialisten an der Zersetzung des Tees beteiligt waren.

Resümee

Ziel des Projektes war es, Daten von österreichischen Böden zu sammeln, eine Karte der Zersetzungsraten in Österreich zu erstellen, und die Rolle der Mikroorganismen im Boden besser zu verstehen. Die Bedeutung und Wichtigkeit des Bodens sollte auf kreative Weise vermittelt werden. Dabei wurde darauf Wert gelegt, dass den Schülerinnen und Schülern die Projektarbeit Spaß macht und sie neugierig gemacht werden auf die Thematik Boden und Wissenschaft. Darüber hinaus sollten im Projekt interessante, erfüllende Karrierewege für Mädchen aufgezeigt und Alternativen für traditionelle weibliche Rollenbilder dargestellt werden.

Nutzen des Projekts

Die Tea-Bag-Index-Projekte haben eine praktische Lernmöglichkeit für Schülerinnen und Schüler, Landwirtinnen und Landwirte und interessierte Bürgerinnen und Bürger entwickelt. Die Vorgänge im Boden werden durch eigenes Tun erlebbar und die Beteiligten sind Teil einer weltweiten Wissenschafts-Gemeinschaft. Zudem stehen die Methoden und Unterlagen langfristig bereit, um im Schulunterricht eingesetzt zu werden.