5. Evaluate

Zurück zu unserer Hypothese:

Unsere Hypothese geht davon aus, dass das Gleichgewicht zwischen O2 Produktion und CO2 Reduktion ein "ideales Gleichgewicht" war.

Das bedeutet:

wenn... man die Verschiebung des oben erwähnten "idealen Gleichgewichts" auf den Menschen zurückführt

und... die O2 Produktion sowie die CO2 Reduktion ergründet werden (durch Experimente und Recherchen)

dann... sollte man feststellen, dass sich das Gleichgewicht verschoben hat. Heute müsste es so sein, dass es in der O2 / CO2 Bilanz einen markanten Ausschlag in Richtung CO2 gäbe

Schlussfolgerungen:

Unsere Berechnungen sind überschlagsmässig zu betrachten, trotzdem gehen wir davon aus, dass sie für unsere Hypothese aussagekräftig sind. Der Anstieg der Weltbevölkerung sollte kein Problem darstellen. Obwohl wir in unserer Berechnung ausschliesslich den Menschen verwendet haben, wird genügend CO2 verbraucht, auch wenn die Tierwelt miteinbezogen wird.

Das Problem liegt bei der Luftverschmutzung durch Maschinen.

Elaborate

Durch unser Experiment können folgende Werte ermittelt werden:

Experiment Auswertung:

In 5.5 Tagen wurden durch 1g Biomasse 5ml O2 hergestellt.

Zusatzinfo:

Pro Tag werden durch 1g Biomasse 0.9ml O2 --> ein Mol Gas nimmt bei Normalbedingungen 24.4 l ein und O2 hat eine Molmasse von 32 g/mol. Somit werden ca. 0.037mmol oder ca. 1.19mg Sauerstoff pro Tag hergestellt.

Erkenntnis:

1g Biomasse erzeugt pro Tag ca. 1ml Liter Sauerstoff und die gleiche Menge Kohlenstoffdioxid wird fixiert.

Hochrechnung:

Diese Zahlen können nun auf die Erde bezogen werden.

Insgesamt werden pro Jahr 2*10^11 t Biomasse erzeugt(Bio-Script: 6-27). Da wir keine anderen Zahlen besitzen, gehen wir davon aus, dass nur diejenigen Pflanzen O2 produzieren.

Durch die Pflanze produzierter Sauerstoff:

2*10^17 * 1 ml = 2*10^14 l

Durch den Menschen verbrauchter Sauerstoff:

529 l*6.8*10^9 = 3.6*10^12 l

Differenz:

= 2*10^14 l

Durch die Pflanze gebundener Kohlenstoffdioxid:

2*10^17*1 ml = 2*10^14 l

Durch den Menschen produzierter Kohlenstoffdioxid:

429 l*6.8*10^9 = 2.9*10^12 l

Differenz:

= -2*10^14 l

Explain - Videomaterial

Al Gore zum Thema Weltbevölkerung:
Die Menschheit wächst seit wenigen Jahren rapide an. Das natürliche Gleichgewicht ist aus den Fugen geraten.

Link zum Film

Explore - Der Versuch

Ich vermute, dass die Wasserpest ideal gewesen wäre für den Versuch, aber in den Weiern und Seen rund um meinen Wohnort habe ich keine gefunden.

In meinem Versuch handelt es sich wahrscheinlich um die Wasserpflanze namens kleine Wasserlinse. http://de.wikipedia.org/wiki/Kleine_Wasserlinse

Der Versuch funktioniert auf jeden Fall auch mit dieser Pflanze. Vom 7.5.2008 um 6.00 Uhr bis zum 12.5.2008 um 18.00 Uhr haben die ca. 200 Pflänzchen (1g) 5 ml Sauerstoff produziert. Es war während allen Versuchstagen sehr sonnig.

Versuchskizze von (12.03.08): http://www.mallig.eduvinet.de/bio/Repetito/Versuche/Bfosyn3.html

Explain

Wie viel CO2 produziert ein Mensch pro Tag? (Atmung)

Berechnung:

1 Atemzug hat ein Volumen von 0.5 Liter

Einatmen --> 0.03 % CO2 in 0.5 Liter

Ausatmen --> 4.0 % CO2 in 0.5 Liter

--> Produktion von CO2 3.97 % pro Atemzug --> 0.5 Liter * 3.97 % 

--> 0.1985 Liter CO2 pro Atemzug --> 21'600 Atemzüge * o.1985 Liter CO2

--> 428.76 Liter CO2 pro Tag

Ein Mensch produziert somit 428. 76 Liter CO2 am Tag. Dem gegenüber steht ein Verbrauch von  529 Liter O2 Pro Tag!

Zusatzinformationen als Link

Unter folgendem Link, erhält man sehr interessante Informationen, was wie viel CO2 produziert. Viel Spass beim Rumstöbern:

Was wie viel CO2 verursacht | RP ONLINE

Explain

Wie viel O2 verbraucht ein Mensch am Tag?

Berechnung:

15 Atemzüge pro Minute --> 900 Atemzüge pro Stunde --> 21'600 Atemzüge am Tag

21'600 Atemzüge an 0.5 Liter Luft --> 10'800 Liter Luft am Tag

Einatmen --> 20.9 % O2

Ausatmen --> 16.0 % O2

--> 4.9 % O2 Verbrauch des Menschen

4.9 % von 10'800 Liter --> 529 Liter O2 pro Tag

Vergleicht man diese Zahl mit der ersten errechneten Zahl, so kommt man zum Schluss, dass es in Wirklichkeit 7.5 Mal weniger sind als ursprünglich angenommen. So steht anschliessend alles wieder ein bisschen anders da. So sollte ab jetzt immer mit den oben ausgerechneten Zahlen verglichen werden.

Explore - Die Hypothese

Unsere Hypothese geht davon aus, dass das Gleichgewicht zwischen O2 Produktion und CO2 Reduktion ein "ideales Gleichgewicht" war.

Nun zur Hypothese:

wenn... man die Verschiebung des oben erwähnten "idealen Gleichgewichts" auf den Menschen zurückführt

und... die O2 Produktion sowie die CO2 Reduktion ergründet werden (durch Experimente und Recherchen)

dann... sollte man feststellen, dass sich das Gleichgewicht verschoben hat. Heute müsste es so sein, dass es in der O2 / CO2 Bilanz einen markanten Ausschlag in Richtung CO2 gäbe

So ist nun die Hypothese formuliert, und wir machen uns daran, diese zu bestätigen oder allenfalls zu widerlegen.

Dann nochmals von vorne - Engage

Da wir unser Thema schon haben, erläutern wir nur noch kurz weshalb wir diese Thematik gewählt haben:

Das Gleichgewicht des Menschen mit seiner Umwelt ist ein faszinierendes Phänomen. Im Laufe der vergangen Jahrzehnten hat der Mensch dieses Gleichgewicht mit Füssen getreten und verschoben. Doch wie schlimm steht es wirklich um dieses Gleichgewicht?

Diese Frage hat uns gefesselt und wir haben sie auf die Thematik der Pflanzen übertragen. Wir suchten ein spezifisches Gleichgewicht im Zusammenhang mit den Pflanzen. So sind wir auf die O2 / CO2 Bilanz zwischen Menschen und Pflanzen gestossen und wollen untersuchen wie dieses Gleichgewicht aussieht. 

Die Thematik wird auch immer wieder in den Medien aufgefasst wegen dem Abholzen des Regenwaldes, den erhöhten CO2 Emissionen und dem Bevölkerungswachstum.

Versuch Tag 1

06.05.2008

Ich habe die Versuchsanordnung am Vorabend aufgestellt und mit einem Geschirrtuch zugedeckt, so dass ich an diesem Morgen um 6.00 nur noch die Versuchsanordnung nehmen musste, um sie auf ihren Platz auf dem Balkon zu platzieren.

Bis um 18.00 hat sich eine kleine Gasblase unter der Glocke gebildet und an den Pflanzen haften ebenfalls kleine Blasen. Der Gasstand wurde mit einem Stift auf dem Glas markiert und wird auf diese Art und Weise auch in den folgenden Tagen festgehalten.

Wasserpflanze die im Versuch verwendet wird.

Versuch

06.05.2008
Aufbau des Versuchs:
In eine kleine Glasflasche ein paar Wasserpflanzen einsetzen und die Flasche mit Wasser füllen. Diese Flasche in eine Vase stellen, die ebenfalls mit Wasser gefüllt ist und über die kleine Flasche ein Champagnerglas stülpen. Mit Hilfe eines Strohhalms die ganze Luft aus dem Champagnerglas saugen.
Das Champagnerglas dient als Glocke und wenn nun die Pflanze in der Flasche ein Gas produziert, sammelt sich dieses in dieser Glocke an (sofern sich das Gas nicht total im Wasser löst). Mit einer Glimmprobe kann überprüft werden, ob es sich um Sauerstoff handelt.

Ich habe diese Versuchsanordnung um 9.00 Uhr auf den Balkon gestellt, wo relativ starke Sonneneinstrahlung über den Mittag herrscht. Um 19.30 Uhr habe ich die Gasmenge überprüft, wobei das Glas fast voll war, was mich erstaunte.

Leider hat mein Vater im Verlauf des Tages das Glas entfernt, weil er nicht so der Denker ist. Naja, zweiter Versuch morgen!

http://plantbiophsg.blogspot.com/
dies ist der Link zu der Hauptseite, so dass man sich die anderen Seiten auch bequem ansehen kann.

CO2-Produktion des Menschen durch die Atmung

Im folgenden einige Fakten/Zahlen zu der natürlichen Produktion von CO2 durch die Menschen.

50 kg/Jahr CO2 produziert ein Mensch
1,6 Milliarden Menschen lebten 1900 auf der Erde (0,5 Gt/Jahr)
6,4 Milliarden Menschen leben heute auf der Erde (2 Gt/Jahr)

1/4 der Landoberfläche der Erde ist mit Wald bedeckt (3,9 Milliarden Hektar)
15 Millionen Hektar Wald werden Jährlich durch Menschen vernichtet

Die Rechnungen ab jetzt sollten mit diesen Zahlen vorgenommen werden, um eine gemeinsame Grundlage zu haben. Die Zahlen erscheinen mir realistisch.

Was aber nicht vergessen werden darf:
Auf unserem Planeten Leben auch Tiere, welche auch CO2 produzieren und O2 benötigen. Deshalb sollte man darauf achten, dass man nicht immer alles so auf den Menschen bezogen, sehen sollte!!

(Quelle: http://www.sluff.de/2007/07/raumschiffe-gegen-den-klimawandel.html)

O2- Produktion / CO2-Verbrauch eines Baumes

In einem Forum zu einem ähnlichen Thema wurden folgende Fragen und Antworten aufgelistet:

O2-Produktion
Wie viel Sauerstoff wird von einem durchschnittlichen Baum produziert?
-> Man kann dies nicht vereinheitlichen da viele Faktoren Einfluss haben. (Art, Alter, Klima, usw.) Aber man kommt in etwa auf einen Wert von 5 kg Sauerstoff pro Tag.

CO2-Verbrauch
Wie hoch ist der CO2-Verbrauch von Bäumen?
-> Hier gilt wieder die gleiche Aussage betreffend den verschiedenen Faktoren. Hier kommt man jedoch auf den Wert von etwa 6 kg CO2 pro Tag.

Diese Werte sollten nun durch unseren eigenen Versuch widerlegt/relativiert/bestätigt werden.

(Quelle: http://iq.lycos.de/qa/show/104126/ )

Ganz Interessant

Auf folgender Ineternetseite, sind verschiedene Objakte aufgeführt und wie viel CO2 diese produzieren. Mal interessant zum Anschauen.

http://www.rp-online.de/public/bildershowinline/aktuelles/wissen/umwelt/22588?skip=
0&refback=/public/article/wissen/umwelt/421277/Auf-den-Spuren-des-Klima-Killers.html|article

Sauerstoffverbrauch von Menschen pro Tag

Auf der Homepage www.g-netz.de/Der_Mensch/atemwegsystem/index.shtml steht, dass ein Mensch pro Tag 19'000 Liter Luft ein- und ausatmet. 

Luft besteht 78% Stickstoff, 21% Sauerstoff und 1% Edelgase (Argon, Xenon, usw.)

(Quelle: Wikipedia)

Aus diesen beiden Angaben kann man somit folgendes berechnen:

Sauerstoffverbrauch von Menschen pro Tag errechnet man, indem man 21% von 19'000 Liter Luft ausrechnet. So erhält man den reinen Sauerstoffverbrauch. In diesem Fall bedeutet dies, dass ein Mensch 3990 Liter Sauerstoff pro Tag benötigt.