Bæredygtig udviklingNaturvidenskab for alle udgives af FysiklærerforeningenBaeredygtig udvikling

 

Eksperimentelt emne med udgangspunkt i heftet Bæredygtig udvikling – det økologiske fodspor

09-fybi

Bestemmelse af størrelsen af CO2-absorption i planter

Undersøgelser i laboratoriet

På linket www.dmu.dk/Forstå+miljøet/Luft/CO2+ven+eller+fjende/Undersøg til DMU, Danmarks Miljøundersøgelser, findes følgende forslag til, hvorledes man eksperimentelt i laboratoriet kan undersøge CO 2-optagelse i planter.

Hvor meget CO2 kan planter optage?

Du kan selv finde ud af hvor meget CO2 en plante kan optage. Det kræver at du har en ret præcis vægt og en ovn, som kan varme op til omkring 500 grader.

Plant for eksempel en potte med bønner. Vej frøene og skriv vægten ned, inden du sår dem. Lad de små spirer vokse op til rigtige planter. Det kan godt tage nogle uger. Derefter høster du dem. Sørg for at få alle rødderne og frøskallerne med. De høstede planter skal tørres 1 døgns tid ved 60-80 grader. Derefter vejer du dem. For at finde ud af, hvor meget kulstof planterne indeholder, skal de brændes af i en muffelovn ved 500 grader i en time. Du skal veje den aske der bliver tilbage, når du har brændt de tørrede planter.

Forskellen mellem den tørrede vægt og askevægten er vægten på kulstoffet. For at omregne vægten af kulstoffet til vægten af CO2 skal du gange vægten med 3,66.

Hvis du har regnet ud hvor meget CO2 du selv producerer i løbet af en dag, kan du prøve at regne ud, hvor mange bønneplanter der skal til for at optage den samme mængde CO2.

Træer kan lagre CO2

For cirka 30 år siden blev der plantet en ny skov vest for København. Den fik navnet Vestskoven. I forbindelse med at denne skov vokser op, undersøger Forskningscentret for Skov og Landskab og Den Kgl. Veterinær og Landbohøjskole hvor hurtigt skoven opbygger et lager af CO2 .

I tabellen kan ses hvor meget CO2 nogle almindelige danske træer har optaget, når de har vokset et antal år. Ud fra de værdier kan du igen beregne hvor mange træer der skal plantes, for at de kan optage dit udslip af CO2.

Bøg tons kulstof tons CO2
20 år 0,056 0,0205
70 år 0,69 2,48
100 år 1,66 6,08
Rødgran tons kulstof tons CO2
20 år 0,016 0,061
70 år 1,180 4,300

Undersøgelser i skoven

Detaljerede kort over alle skove i Danmark med oplysninger om skovens alder og træarter i de enkelte afdelinger af skoven kan findes på www.skovognatur.dk/Service/KortOgData.

Nedenfor findes en vejledning, som er blevet udleveret til elever, der udførte målingerne i Vestskoven vest for København. Det er muligt at lægge vægten forskellige steder i disse undersøgelser.

Man kan lade forskellige grupper i klassen måle enten på samme beplantning eller på forskellige, på samme type træer eller forskellige. Hvis  alle måler på samme beplantning, hvor hver gruppe vælger sit eget udsnit, så er der lejlighed til at sammenligne resultaterne og overveje usikkerheder og fejlkilder. Det vil være oplagt at arbejde med Excel i denne sammenhæng.

Man kan vælge at begrænse omfanget af undersøgelserne ved at anvende nogle af oplysningerne i ovenstående vejledning fra DMU.

Vejledning til undersøgelse af absorption af CO2 i Vestskoven

Foreløbig problemformulering (I skal selv præcisere formuleringen)

  • Undersøg arealet af de skove, som er nødvendige for at absorbere CO2

Perspektivering

  • Gør kort rede for sammenhængen mellem CO2 og drivhuseffekten.
  • Gør kort rede for Kyotoaftalen og den rolle, som skovplantning spiller her.

Eksperimentelt arbejde

  • I skal finde ud af, hvor meget CO2 der absorberes på 1 ha (104 m2) pr. år i en skov.
  • Overvej, hvilke faktorer der kan tænkes at medføre, at mængden af CO2, der absorberes på 1 ha pr. år, ikke altid vil være helt den samme i alle skove.

For at kunne finde mængden af CO2, der absorberes, så skal I først måle volumenet af træ på 1 ha i en skov, hvis alder I kender. I skal foretage jeres målinger i Vestskoven, hvor vi kender tilplantningsåret for de enkelte dele af skoven. I skal primært måle på to egetræsbeplantninger fra hhv. 1970 og 1980 i nærheden af Harrestrup. Det vil være fint, hvis I også kan nå at måle på en anden træsort derude. Vil I forvente samme resultat for de to træsorter?

En grov tommelfingerregel siger, at volumenet af et træ med stamme, grene og kviste kan findes ved at gange tværsnitsarealet af stammen i 1,3 m 's højde med træets højde.

Træets højde kan I finde ved brug af en målestok på ca. 1m, et langt målebånd og en blyant og anvendelsen af teori om ensvinklede trekanter eller trigonometri i en retvinklet trekant.

Før I tager ud i Vestskoven, skal I først øve jer ved at måle volumenet af et træ ved skolen. I skal også planlægge og nedskrive jeres måleplaner, som læreren skal kommentere, før I tager af sted.  Det kræver flere overvejelser som fx:

  • hvad gør I, hvis ikke alle træer er lige store?
  • det bliver for stort et arbejde at måle på en hel ha, hvor stort et areal skal I vælge? Hvilke måleproblemer giver et stort areal og hvilke giver et lille areal?
  • hvilken ekstra information kan det give at måle på to egetræsbevoksninger, som ikke er lige gamle?
  • hvilken ekstra information kan det give at måle på forskellige træsorter? 
  • hvilke måleinstrumenter skal medbringes?
  • hvilke målinger skal foretages?  – der er langt derud, så det er surt at have glemt noget!

Når I har målt volumenet, skal I finde massen. For at kunne gøre det, så skal I finde densiteten (massen af 1 m3 træ) af det pågældende træ. Derfor skal I huske at tage et lille stykke af det pågældende træ med hjem. I laboratoriet skal I måle densiteten.

I Databogen kan I på side 174 finde oplysninger om, hvor stor en del af træets masse, der består af kulstof.

  • Ud fra alle jeres målinger skal I nu finde, hvor megen kulstof (målt i kg), der absorberes på 1 ha pr år.
  • Da al kulstof absorberes i form af CO2, skal I nu beregne hvor megen CO2(målt i kg) der absorberes pr. ha pr. år. 
  • Beregn til slut CO2-bidraget til en danskers økologiske fodspor, idet en dansker forårsager udsendelse af ca. 12 ton CO2 pr. år.