CÍL: Porozumění evapotranspiraci (výparu a kondenzaci vody rostlinami)14
ČAS: 60 min.
POMŮCKY: vařič, menší hrnec se skleněnou poklicí, voda, 3× neděravý igelitový pytel, 3× provázek, odměrný válec, permanentní fix
POSTUP: Na úvod pedagog třídě pustí video, které seznámí žáky s koloběhem vody
Po zhlédnutí se pedagog může odkázat na video i na předchozí aktivitu a zeptat se žáků, co se s vodou děje, když kmenem/stonkem doputuje do listů? Slyšeli jste už, že mají stromy „ústa“ (stomata), podobně jako my, lidé? Pedagog si může připravit a ukázat zvětšenou fotografi i průduchů – stomat.
Stejně jako my, rostlina „ústy“ dýchá, vyměňuje si plyny s okolím a vydechuje vodu.
Pedagog se žáků zeptá: Myslíte, že rostlina listy může vydechovat vodu a že tato voda může opět zkapalnět? Dokážete si představit, jak takové vypařování a kondenzace (zkapalňování) vody vypadá? Pedagog vyzve děti k bádání – rozdělí žáky do detektivních skupin po 5 a zadá jim, aby zkusili vymyslet pokus, kterým by se dalo dokázat:
a) vypařování
Pedagog před žáky připraví pomůcky: hrnec, lihový fix, vařič, vodu. Žáci se ve skupinách na 10 min zamyslí a zakreslí návrhy svých experimentů do PL. Poté jednotlivé skupiny představí své návrhy. Možná vás žáci mile překvapí svým důvtipem a nápady. Povzbuďte je, že každý návrh se počítá a je dobrý. Možná nevede přímo k cíli, může se však při něm ukázat něco jiného, nového, objevného… Věda pracuje přesně takto.
Pokud se některý z návrhů trefi l do následujícího postupu, směle podle něj pokračujte. Pokud ne, zkuste žáky vhodnými otázkami navést ke správnému postupu.
Na vařič umístíme menší hrnec s vodou. Před zapnutím označte permanentním fi xem, kam sahá hladina vody. Poté přiveďte vodu k varu a nechte ji cca 6 min. v otevřeném hrnci odpařovat. Po vypnutí vařiče a ustálení hladiny prozkoumejte, o kolik klesla hladina. Doplňováním vody na původní rysku pomocí odměrného válce můžete zjistit, kolik vody se za 6 min. z hrnce odpařilo. Tím jste dokázali, že voda se dokáže odpařit a „utéct“ z hrnce.
b) kondenzace (zkapalnění) vodní páry
Během 6 minut varu vody vyzve pedagog žáky k zamyšlení, jak by se dala unikající pára z hrnce zase zachytit a zkapalnit? Mezi pomůcky přidá žákům skleněnou poklici. Žáci mají 5 minut na promyšlení a zakreslení experimentu do PL. Poté opět každá skupina prezentuje svůj návrh.
POSTUP: Po přiklopení se na poklici srazí voda – dojde ke kondenzaci. Vodní pára se při kontaktu s chladným tělesem sráží v kapalnou vodu.
Jestli funguje celý proces i u rostlin, můžete ověřit přímo na rostlinách venku. Za slunného dne (slunce v přírodě slouží jako náš vařič – dodává energii, ohřívá) uzavřete několik olistěných větví do igelitového sáčku na 24 hodin. Voda, která se přes den vypaří průduchy na listech, v noci (při ochlazení) zkondenzuje zpět do kapalného stavu. Kdyby kolem větvičky nebyl igelitový sáček, zkondenzovala by vypařená voda v okolí např. jako rosa. V PL zakroužkujte, v co se může proměnit vodní pára v létě (déšť, kroupy, rosa, mlha) a v co v zimě, když mrzne (sníh, námraza, jinovatka, kroupy, mlha). V PL si mohou žáci namalovat svůj oblíbený strom a na něm šipkami znázornit, kudy a kam strom vede vodu.
MALÝ VODNÍ CYKLUS
Část vody, která v krajině naprší, se vsákne do půdy. Z této vody se pak sytí prameny potoků a řek a voda teče pryč. Velká většina dešťové vody však z krajiny neodteče. Přímo či prostřednictvím rostlin se vypaří zpět do atmosféry, kde se vysráží buď do mraků, rosy nebo jinovatky, a zůstává tak v okolní krajině, odkud se vypařila. To je malý vodní cyklus.
Malý vodní cyklus vytváří tzv. měkké srážky. Méně intenzivní, ale častější. Jenže my ho narušili a měkkých srážek je čím dál míň. Nad městy a zemědělskou krajinou skoro neprší, protože vyhřátý suchý vzduch tam dešťové mraky nepustí. Mraky se proto vyprší na úbočí hor, kde působí lokální povodně. A pak také jednou za čas přijde velký frontální systém od moře, přijde velká sprcha. Vysušená krajina není schopna takové přívaly vody pojmout.15
O roli vegetace v distribuci slunečního záření a koloběhu vody v krajině se mluví také jako o „klimatizačním efektu“ vegetace v krajině. V krajině zásobené vodou a pokryté vegetací se podstatná část slunečního záření (až 80 %) spotřebovává na výpar vody. Rozdíl v distribuci sluneční energie na odvodněné ploše a ve vegetaci dobře zásobené vodou je ve slunném dni obrovský. Vzrostlý strom s poloměrem koruny 4 m za jasného dne odpaří cca 200 l vody. Na výpar tedy spotřebuje velké množství sluneční energie. Tato energie se proto neuvolní jako pocitové teplo. Stromy (a vegetace jako taková) tímto způsobem chladí sebe a své okolí. Jde navíc o dvojnásobný klimatizační efekt – ochlazování krajiny výparem a ohřívání kondenzací (obzvlášť v noci), což přispívá k vyrovnávání teplotních rozdílů v krajině. Ohřev díky kondenzaci má pro zemědělce, sadaře, vinaře apod. velký význam např. v období náhlých jarních mrazů.14
Voda vypařená vegetací vodu z krajiny neodvádí, naopak pomáhá krajině vodu neustále se opakující přeměnou v různé formy lokálních srážek (mlhy, rosa, drobný déšť, jinovatka…) udržovat v krajině.
REFLEXE: Jak se vám zamlouvala badatelská detektivní činnost? Bavilo vás vymýšlet něco nového? Bylo pro někoho bádání náročné, těžko si představoval něco nového, neznámého?
Každý má vlohy pro jiné činnosti. Někdo je dobrý vědec, badatel, jiný je zas vynikající malíř, grafi k, matematik… Ceňte si každého člena skupiny, protože každý přispívá něčím jiným a dohromady můžete utvořit skvělý celek!