Ökosysteme im Wandel: Sukzession und Störungen

Aktive Lernformen zeigen hier besonders gut, wie Sukzession und Störungen in realen Ökosystemen ablaufen. Schülerinnen und Schüler begreifen dynamische Prozesse durch eigenes Handeln besser als durch abstrakte Erklärungen. Stationenarbeit, Rollenspiele und Fallanalysen machen die abstrakten Begriffe greifbar und fördern kritisches Denken über menschliche Einflüsse.

• Klasse 12
• Biologie der Oberstufe: Von den Molekülen zur Biosphäre
• 4 Aktivitäten
• 40 Min.–60 Min.

Lernziele

1. Erklären Sie die Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen primärer und sekundärer Sukzession anhand von Beispielen.
2. Analysieren Sie die Auswirkungen spezifischer Störungsereignisse (z.B. Waldbrand, Vulkanisierung) auf die Artenzusammensetzung und Struktur eines Ökosystems.
3. Bewerten Sie die Resilienz eines Ökosystems anhand seiner Fähigkeit, sich nach einer Störung zu erholen und seine Funktion beizubehalten.
4. Entwerfen Sie ein Modell, das die zeitliche Abfolge von Gemeinschaften während der Sukzession darstellt.

Fallstudienanalyse

⏱ 45 Min.·Kleingruppen

Stationenrotation: Sukzessionsphasen

Richten Sie vier Stationen ein: Primäre Sukzession (Bilder von Lavafeldern), sekundäre Sukzession (Vorher-Nachher-Fotos nach Waldbrand), Resilienz (Modelle mit Bauklötzen) und anthropogene Störungen (Karten zu Abholzung). Gruppen rotieren alle 10 Minuten und notieren Beobachtungen.

Vorbereitung & Details

Erklären Sie die Phasen der primären und sekundären Sukzession in einem Ökosystem.

Moderationstipp: Bei der Stationenrotation achten Sie darauf, dass jede Gruppe die Materialien nicht nur liest, sondern aktiv an Modellen arbeitet, um lineare Vorstellungen zu korrigieren.

Setup: Gruppentische mit Platz für die Fallunterlagen

Materials: Fallstudien-Paket (3-5 Seiten), Arbeitsblatt mit Analyseraster, Präsentationsvorlage

• Analysieren
• Bewerten
• Erschaffen
• Entscheidungsfähigkeit
• Selbststeuerung

Rollenspiel

⏱ 50 Min.·Kleingruppen

Rollenspiel: Störungssimulation

Teilen Sie Rollen zu: Pflanzen, Tiere, Störfaktoren (Feuer, Mensch). Schüler agieren Sukzession nach einer Störung in Zeitraffer-Schritten und diskutieren Resilienz. Abschließend zeichnen sie Diagramme.

Vorbereitung & Details

Analysieren Sie die Resilienz und Stabilität von Ökosystemen gegenüber Störungen.

Setup: Spielfläche oder entsprechend angeordnete Tische für das Szenario

Materials: Rollenkarten mit Hintergrundinfos und Zielen, Szenario-Briefing

• Anwenden
• Analysieren
• Bewerten
• Sozialbewusstsein
• Selbstwahrnehmung

Fallstudienanalyse

⏱ 40 Min.·Partnerarbeit

Fallstudie-Analyse: Deutsche Wälder

Geben Sie Quellen zu Borkenkäfer-Infestationen. Paare analysieren Sukzession, Stabilität und Maßnahmen, erstellen Infografiken und präsentieren.

Vorbereitung & Details

Bewerten Sie die Rolle des Menschen als Störfaktor in Ökosystemen und mögliche Gegenmaßnahmen.

Setup: Gruppentische mit Platz für die Fallunterlagen

Materials: Fallstudien-Paket (3-5 Seiten), Arbeitsblatt mit Analyseraster, Präsentationsvorlage

• Analysieren
• Bewerten
• Erschaffen
• Entscheidungsfähigkeit
• Selbststeuerung

Debatte

⏱ 60 Min.·Ganze Klasse

Debatte: Mensch als Störfaktor

Teilen Sie die Klasse in Pro- und Contra-Gruppen zu Themen wie Windparks. Jede Gruppe bereitet Argumente vor, debattiert 20 Minuten und fasst zusammen.

Vorbereitung & Details

Erklären Sie die Phasen der primären und sekundären Sukzession in einem Ökosystem.

Setup: Zwei sich gegenüberstehende Teams, Sitzplätze für das Publikum

Materials: Thesenkarte für die Debatte, Recherche-Dossier für jede Seite, Bewertungsbogen für das Publikum, Stoppuhr

• Analysieren
• Bewerten
• Erschaffen
• Selbststeuerung
• Entscheidungsfähigkeit

Dieses Thema unterrichten

Erfahrene Lehrkräfte setzen bei diesem Thema auf die Kombination aus hands-on-Aktivitäten und konzeptuellem Diskurs. Vermeiden Sie reine Faktenvermittlung – stattdessen lenken Sie die Aufmerksamkeit auf Prozesse und deren Unterbrechungen. Nutzen Sie Alltagsbeispiele wie Brachflächen oder Waldbrände, um die Relevanz zu verdeutlichen. Forschung zeigt, dass Schüler diese komplexen Zusammenhänge besser verstehen, wenn sie sie selbst modellieren und diskutieren.

Was Sie erwartet

Erfolgreiches Lernen zeigt sich, wenn Schülerinnen und Schüler Sukzessionsphasen nicht nur benennen, sondern in ihrer Abfolge und Dynamik erklären können. Sie erkennen, dass Ökosysteme flexibel auf Störungen reagieren und bewerten menschliche Eingriffe differenziert. Die Debatte soll nachhaltige Perspektiven entwickeln, nicht nur Meinungen austauschen.

Vorsicht vor diesen Fehlvorstellungen

Häufige Fehlvorstellung

Während der Stationenrotation ‚Sukzessionsphasen‘ wird oft angenommen, dass Sukzession immer linear zum stabilen Klimax verläuft.

Was Sie stattdessen lehren sollten

Nutzen Sie die Stationenmaterialien, um den Schülerinnen und Schülern explizit Schleifen und Varianten vor Augen zu führen, z.B. durch Karten mit wiederholten Störungen oder durch Zeitachsen mit Brüchen.

Häufige Fehlvorstellung

Während des Rollenspiels ‚Störungssimulation‘ entsteht der Eindruck, Ökosysteme seien nach Störungen sofort wieder stabil.

Was Sie stattdessen lehren sollten

Lenken Sie die Diskussion im Anschluss an das Rollenspiel gezielt auf Verzögerungen und langfristige Prozesse, indem Sie die Schüler die benötigte Zeit für die Regeneration in ihren Modellen abschätzen lassen.

Häufige Fehlvorstellung

Während der Fallstudie-Analyse ‚Deutsche Wälder‘ wird angenommen, dass menschliche Störungen immer irreversibel schädlich sind.

Was Sie stattdessen lehren sollten

Fordern Sie die Gruppen auf, in ihren Analysen explizit Beispiele für erfolgreiche Renaturierung zu nennen und zu diskutieren, wie diese die Sukzession positiv beeinflusst haben.

Ideen zur Lernstandserhebung

Diskussionsfrage

Nach der Stationenrotation ‚Sukzessionsphasen‘ stellen Sie die Frage: ‚Vergleichen Sie die Sukzession auf einem abgebrannten Waldstück mit der Sukzession auf einem frisch gebildeten Felsplateau nach einem Vulkanausbruch. Welche Unterschiede in der Geschwindigkeit und den beteiligten Arten erwarten Sie und warum?‘ Nutzen Sie die Antworten, um das Verständnis für primäre und sekundäre Sukzession zu überprüfen.

Lernstandskontrolle

Nach dem Rollenspiel ‚Störungssimulation‘ bitten Sie die Schüler, auf einer Karteikarte zwei Beispiele für anthropogene Störungen zu nennen und jeweils eine kurze Beschreibung zu geben, wie diese die Sukzession in einem Ökosystem beeinflussen können. Sammeln Sie die Karten, um die Vielfalt der Beispiele und deren ökologische Auswirkungen zu analysieren.

Kurze Überprüfung

Während der Fallstudie-Analyse ‚Deutsche Wälder‘ zeigen Sie Bilder von verschiedenen Stadien der Sukzession. Lassen Sie die Schüler die Bilder in die richtige chronologische Reihenfolge bringen und die jeweilige Sukzessionsphase benennen. Nutzen Sie diese Aktivität, um das Verständnis für die Dynamik von Sukzession zu überprüfen.

Erweiterungen & Unterstützung

• Fordern Sie schnelle Gruppen auf, ein eigenes Mini-Szenario für eine Störung zu entwickeln und deren Sukzessionsverlauf im Rollenspiel zu präsentieren.
• Unterstützen Sie Schüler mit Schwierigkeiten, indem Sie ihnen gezielte Leitfragen für die Fallstudie-Analyse geben, z.B. nach Renaturierungsmaßnahmen.
• Vertiefen Sie mit der Klasse die Debatte, indem Sie historische Beispiele anthropogener Störungen vergleichen und deren langfristige ökologische Folgen recherchieren lassen.

Schlüsselvokabular

Sukzession	Die schrittweise Veränderung der Artenzusammensetzung und Struktur einer Lebensgemeinschaft über die Zeit, oft nach einer Störung.
Primäre Sukzession	Die Besiedlung und Entwicklung eines Ökosystems auf einem zuvor leblosen Substrat, auf dem noch keine Vegetation existierte.
Sekundäre Sukzession	Die Wiederbesiedlung und Entwicklung eines Ökosystems auf einem Gebiet, das bereits einmal von einer Lebensgemeinschaft besiedelt war, aber durch eine Störung verändert wurde.
Pionierarten	Die ersten Organismen, die ein neues oder gestörtes Gebiet besiedeln und oft anspruchslose Bedingungen tolerieren.
Klimaxgemeinschaft	Die relativ stabile Endphase der Sukzession, die ein Gleichgewicht mit den Umweltbedingungen erreicht.
Resilienz	Die Fähigkeit eines Ökosystems, Störungen zu widerstehen und sich danach wieder zu seinem ursprünglichen Zustand oder einer funktional ähnlichen Gemeinschaft zurückzubilden.