realscience.dk REAL SCIENCE Meningsfuldt feltarbejde PRAKTISK VEJLEDNING

Transkript

1 realscience.dk REAL SCIENCE Meningsfuldt feltarbejde PRAKTISK VEJLEDNING

2 VELKOMMEN TIL REAL SCIENCE Tak fordi du har meldt dig til at hjælpe forskerne ved at undersøge en sø og indsamle data og prøver. FORMÅL Formålet med forskningen er at gøre os klogere på de danske padders udbredelse, og på sammenhængen mellem hvilke arter af padder der lever i en sø og søens størrelse, produktion og heterogenitet. Vi ved fra undersøgelser af andre organismer og fra andre dele af verden, at det er disse tre parametre, som primært er afgørende for biodiversiteten. For at forskerne kan få de helt rigtig data i den højest mulige kvalitet, er det vigtig, at I følger instruktionerne nøjagtigt og udfører samtlige undersøgelser. Da jeres arbejde skal bruges til at belyse sammenhænge mellem forskellige parametre, er et ufuldstændigt datasæt ubrugeligt for forskerne. Gymnasier fra hele landet deltager i arbejdet. De data og prøver, som I indsamler, er en lille brik af viden, der sammen med alle de andre skolers bidrag giver forskerne et større billede af og ny indsigt i tilstanden, sammenhængene og processerne i den danske natur. UDSTYR Følgende finder du i kuverten: Dataark Frankeret svarkuvert 50 ml sprøjte 2 sterivex-filterenheder med en farvet og en ufarvet ende samt tilhørende propper 5 ml centrifugerør med 96 % ethanol 3 ml sprøjte Udstyr til måling af nitrat, fosfat og ph. Engangshandsker Lynlåspose med mærkat 2 Følgende udstyr skal du selv medbringe: 2-3 rene bægerglas eller spande til opsamling af vand. En lang snor samt en Secchiskive til måling af totaldybde og sigtdybde med. I kan vælge at lave jeres egen vha. en hvid cirkulær plastikskive, fx låget fra en malerspand, og en tung genstand, det kunne være en sten. Målebånd Termometer. Waders og/eller båd. Eventuelt net, ketcher, agnhuse eller andre fangstredskaber til padder og fisk. SÅDAN GØR DU Start med at danne jer et overblik over søen og udpeg sammen ti undersøgelsessteder, så de dækker variationen bedst muligt. I skal nu udføre 12 forskellige undersøgelser grupperet i tre opgaver; A, B og C. Er klassen delt i seks grupper, udføres hver opgave af to grupper uafhængigt af hinanden, og I indsender gennemsnittet. Til hver opgave er der et punkt med efterbehandling, som I skal foretage hjemme på skolen. I opgave A skal undersøgelserne udføres en enkelt gang ude på søen. I opgave B skal de udføres på de ti forskellige undersøgelsessteder. I opgave C skal I først indsamle vand fra hvert af de ti undersøgelsessteder og blande det. Derefter skal I udføre undersøgelserne på det blandede vand. Desuden skal ALLE notere om, og hvilke arter af fisk eller padder, I evt. observerer, samt tage fotos af lokaliteten og de enkelte dyr, undersøgelser, resultater mv. Jo mere i fortæller os, jo højere kvalitet har jeres data, og jo mere brugbare er de dermed for forskerne. I kan dele fotos på Instagram ved at bruge #dnaogliv. Opgave A LOKALITETEN Generelle parametre undersøges en enkelt gang ude på søen: Vandtemperatur Sigtdybde Maksimal dybde Tilløb og udløb Efterbehandling: Søens placering og areal Opgave B PLANTEDÆKKE Variation undersøges ti forskellige steder: Rørsumpsplanter Flydebladsplanter Undervandsplanter Andemad Efterbehandling: Statistik Opgave C KEMISK/BIOLOGISKE MOLEKYLER undersøges én gang på vand indsamlet 10 steder: Indsamling af miljø-dna ph Nitrat (NO3) Fosfat (PO4) Efterbehandling: Samle og afsende data og prøver. 3

3 OPGAVE A LOKALITETEN UNDERSØGES ÉN GANG Vandtemperatur Sigtdybde Maksimal dybde Tilløb og udløb Efterbehandling: Søens placering og areal Materialeliste du skal i denne opgave bruge waders, båd eller bro, termometer, en lang snor med Secchiskive og et målebånd. Vandtemperatur måles med termometer i 30 cm s dybde tre gange. Gennemsnittet af de tre målinger angives i C (grader Celsius) og noteres i dataarket. Sigtdybden måles ude på søen. Du skal bruge en båd, waders eller en bro. Benyt en secchiskive, evt. hjemmelavet af en snor og en rund, hvid plastikskive. Sænk skiven ned til den lige netop ikke længere kan ses, marker det sted på snoren, som ligger lige i vandoverfladen. Træk skiven op og mål afstanden fra din markering til skiven med målebåndet. Nu har du sigtdybden. Værdien angives i cm og noteres i dataarket. Maksimal dybde måles ligeledes ude på søen. Benyt en tung genstand bundet i en snor. Sænk genstanden ned, til du kan mærke, den rammer bunden og marker det sted på snoren, som ligger lige i vandoverfladen. Træk snoren op og mål afstanden fra din markering til den tunge genstand. Nu har du søens dybde. Gentag om muligt flere gange for at finde det dybeste sted. Angiv kun den maksimalt målte dybde. Værdien angives i m og noteres i dataarket. Tilløb og udløb Undersøg lokaliteten ved at gå hele vejen rundt om søen for at fastslå, hvorvidt der er tilførsel og/eller udløb af vand fra søen. Noter ja/nej i dataarket og dokumentér med fotos. OPGAVE A DATAARK SIGTEDYBDE MAX DYBDE TILLØB JA / NEJ UDLØB JA / NEJ KOORDINATER AREAL m2 TEMPERATUR EFTERBEHANDLING Angiv søens nøjagtige placering ved hjælp af gps koordinater. Det er vigtigt, at de geografiske koordinater er præcise og i det rigtige format. Koordinaterne skal være i formatet decimalgrader der ligne disse: , Koordinaterne findes via Google Maps ved at zoome ind på kortet, højre-klikke på det præcise indsamlingssted og vælge What s here? ( Hvad er der her? ), hvormed der fremkommer et lille vindue med et sæt geografiske koordinater (se billede nedenfor). Punktet skal ligge et sted mellem de ti undersøgelsessteder. I markerer efterfølgende de ti steder på kortet, så det er tydeligt, hvor stor en del af søen, jeres undersøgelse har dækket. Arealet af søen måles digitalt fx vha. af Kraks digitale kort. Gå ind på krak.dk og find søen (se figur). Det er ofte nemmest at finde både lokaliteten og afgrænsningen af den vha. luftfoto. Vælg arealfunktionen i Tegn og mål -menuen nederst til venstre. Tegn et polygon langs søens bred, afslut ved at dobbeltklikke. Klik på polygonet for at få arealet frem. Værdien angives i m2 (kvadratmeter) og noteres i dataarket. 4 5 Screen dumps fra map.krak.dk med topografisk kort over lokaliteten Badestue Dam ved Frederiksborg Slotssø i Hillerød med koordinaterne , Luftfoto og areal-funktion under Tegn & Mål menuen vælges (A). Polygon der fuldt omkranser søen tegnes ved at klikke langs bredden hele vejen rundt. Der dobbeltklikkes på det sidste punkt og arealet af polygonet (søen) vælges ved et klik (B).

4 OPGAVE B PLANTEDÆKKE UNDERSØGES 10 FORSKELLIGE STEDER Rørsumpsplanter Flydebladsplanter Undervandsplanter Andemad Efterbehandling: Statistik Materialeliste du skal i denne opgave bruge dine observations- og vurderingsevner. Dækningsgraden af henholdsvis rørsumps-, flydeblads-, undervandsplanter og andemad vurderes hver for sig indenfor en radius af 2 meter omkring hvert af de ti udpegede undersøgelsessteder. Dækningsgraden angives i %. Rørsumpsplanter er planter med rødder under vand, men med bladene over vandet. Eksempler er Tagrør (Phragmites australis), Gul iris (Iris pseudacorus), Dunhammer (Typha sp.) og Pindsvinekop (Sparganium sp.). Flydebladsplanter er planter med rødder under vand og flydende blade. Eksempler er Gul Åkande (Nymphaea alba), Vandaks (Potamogeton sp.) og Vand-pileurt (Persicaria amphibia). Undervandsplanter er planter med både rødder og blade under vand. Eksempler er Almindelig vandpest (Elodea canadensis), Hornblad (Ceratophyllum sp.) og Blærerod (Utricularia sp.). 6 Andemad (Lemna sp.) er en slægt med arter. Det er urteagtige og fritsvømmende vandplanter med flydeblade, der er lancetformede til ovale. Hvert blad har sin egen rod. Andemad (Lemna sp.) hører egentlig under flydebladsplanterne, men vurderes i denne undersøgelse desuden som en selvstændig parameter (herover og under). Dunhammer sp. og Frøbid. Et eksempel på rørsumps- og flydebladsplanter forekom-mende sammen på ét af de ti undersøgte steder i søen. Her vurderes dækningsgraden til at være 20% for rørsumpsplanter og og 50% for flydeblads-planter, resten er vandspejl. Foto: Hanne Bertelsen 7

5 OPGAVE B DATAARK: SKEMA TIL VURDERING AF PLANTEDÆKKE #1 #2 #3 #4 #5 #6 #7 #8 #9 UNDERSØGELSES- STED #10 GENNEMSNIT STANDARD -AFVIGELSE DÆKNINGSGRAD PLANTEDÆKKE % RØRSUMPS- PLANTER FLYDEBLADS- PLANTER UNDERVANDS- PLANTER ANDEMAD OPGAVE C KEMISK/BIOLOGISKE MOLEKYLER UNDERSØGES ÉN GANG PÅ VAND INDSAMLET 10 STEDER Indsamling af miljø-dna ph Nitrat (NO 3 -) Fosfat (PO 4 3- ) Efterbehandling: Samle og afsende data og prøver. Materialeliste til denne opgave skal du bruge: Til miljø-dna opsamling: 2-3 rene bægerglas eller spand, 50mL sprøjte, 2 sterivex-filtre, 5mL centrifugerør med 96% ethanol, 3mL sprøjte og lynlåspose med mærkat. Til ph-måling: Strip mærket med ph og farveskala. Måling af Nitrat: Rør med rødt låg mærket A (indeholder reagens 1), rør mærket Nitrat reagens 2, vand fra søen, rør mærket B til blindprøve, farveskala. Måling af Fosfat: Rør med rødt låg mærket A (indeholder reagens 1), rør mærket Fosfat reagens 2, rør mærket B til blindprøve, farveskala. Forberedelse Vand indsamles først fra hvert af de ti valgte undersøgelsessteder på lokaliteten, gerne i forskellige dybder. Du skal indsamle samme mængde vand ved hvert sted, ml. Det indsamlede vand blandes i det medbragte bægerglas eller spand. Sørg for, at der ikke kommer større partikler med. Udfør undersøgelserne straks efter vandet er indsamlet. 8 EFTERBEHANDLING Gennemsnittet og standardafvigelsen beregnes for de 10 undersøgelsessteder og noteres i dataarket. Standardafvigelsen kan beregnes ved STDEV-funktionen i Excel. Miljø-DNA-filtrering Filtrering af miljø-dna foretages ved at suge vand op i en stor sprøjte og presse vandet igennem et filter, som tilbageholder DNA. Filteret dækkes efterfølgende med ethanol for at bevare DNA et bedst muligt og sendes straks til museet. Fremgangsmåde: 1. Sug 50 ml søvand op i den store sprøjte. 2. Skru sprøjten helt fast på filterenhedens ufarvede ende. Sprøjt de opsamlede 50 ml vand gennem filteret. Vandet skal ikke gemmes. Se foto Skru sprøjten af filterenheden. Sug på ny 50 ml vand op i sprøjten og sprøjt det på samme måde ud gennem filterenheden. Gentag dette, så der I alt sprøjtes 10x50ml søvand gennem filteret. Hvis det bliver meget hårdt at trykke stemplet ned (pga. ophobning af organisk stof), bør du nøjes med færre gentagelser for ikke at ødelægge 9

6 filteret. Notér det samlede volumen filtreret vand i dataarket. Se foto Tryk luft gennem filteret ved at skrue den tomme, luftfyldte sprøjte på igen, så det sidste vand bliver presset ud og filteret tørrer. Se foto Luk filterenhedens lilla ende med den tilhørende prop og fjern den store sprøjte. 6. Fyld den lille sprøjte(3ml) med 96% ethanol og sprøjt dette ind i filterenheden til filteret er dækket (se foto 5). Det er vigtigt ethanolen forbliver i filteret. 7. Sæt prop på den ufarvede ende af filterenheden. Kassér ethanolrøret og den lille sprøjte. DNA-prøven er nu fikseret på filteret og konserveret i ethanol. Se foto Gentag med filter nummer to. 9. Læg filtrene i lynlåsposen. 10. Udfyld mærkatet på lynlåsposen med den nødvendige information. Måling af ph: Dyp strippen ned i vandet, ryst overskydende vand væk og sammenlign strippen med farveskalaen. Måling af Nitrat - NO 3-1.Til rør mærket A tilsættes 10mL vand fra søen. 2.Tilsæt væsken fra reagens 2 røret omhyggeligt. 3.Ryst meget kraftigt i 1 minut (hvis der ikke bliver rystet kraftigt nok eller for kort tid, kan måleresultaterne blive for lave). 4.Lad røret ligge i 10 minutter, til farveudviklingen er fuldstændig. 5.Til rør B tilsættes 10mL vand fra søen. 6.Brug farveskalaen til at analyserer rørene. a.læg rør B (blindprøve) på den øverst cirkel og rør A (med reagenserne) på den nederste cirkel. b.den klare væske i rør B vil blive farvet af den cirkel den ligger på. Væsken i rør A er allerede farvet og de hvide cirkler vil blive brugt som baggrund. c.flyt rørene på cirklerne fra venstre mod højre. d.når væsken i rør B har samme farve som væsken i rør A aflæses koncentrationen. 10 Måling af Fosfat - PO Til rør mærket A tilsættes 10mL vand fra søen. 2.Tilsæt væsken fra reagens 2 røret omhyggeligt. 3.Ryst blandingen, og lad den hvile i 10 minutter. 4.Til rør B tilsættes 10mL vand fra søen. 5.Brug farveskalaen til at analysere rørene. a. Læg rør B (blindprøve) på den øverst cirkel og rør A (med reagenserne) på den nederste cirkel. b. Den klare væske i rør B vil blive farvet af den cirkel den ligger på. Væsken i rør A er allerede farvet og de hvide cirkler vil blive brugt som baggrund. c. Flyt rørene på cirklerne fra venstre mod højre. d. Når væsken i rør B har samme farve som væsken i rør A aflæses koncentrationen. 11

7 OPGAVE C DATAARK: Mængde vand gennem filter EFTERBEHANDLING Data indsamlet fra samtlige opgaver samles ved at udfylde samlet dataark, side 15, omhyggeligt. Læg dataarket og lynlåsposen med de to filtre med indsamlet miljø-dna i svarkuverten. Afsend kuverten hurtigst muligt til museet. Opbevar den i køleskab, indtil du kan sende den. På forsendelsesdagen sendes en mail til dnalab@snm.ku.dk med navn, skole og klasse, samt besked om, at prøven er på vej. Vedhæft fotos fra lokaliteten, fotobelæg for padde- og fiskearter fundet og andre eventuelle fotos fra de forskellige undersøgelser. ml ph værdi 0-14 Nitrat Fosfat mg/l mg/l ALLE DYREARTER Materialeliste til denne del skal du bruge disse eller lignende bøger: Fog, Kåre, Schmedes, Adam & de Lasson, Dorte Rosenørn. R Nordens padder og krybdyr. Gads Forlag Bestemmelsesnøgle til danske padder og krybdyr Paddearterne der forekommer på lokaliteten undersøges ved traditionel eftersøgning af voksne individer (og evt. haletudser/larver) og artsbestemmes vha. ovenstående foreslåede litteratur. Arterne angives med danske og latinske artsnavne, som noteres i dataarket og der tages skarpe/tydelige fotografier af hele dyret og vigtige karakterer som belæg. Det samme gælder evt. observerede fisk Grøn frø, Pelophylax esculentus

8 SAMLET DATAARK UNDERSØGELSESLOKALITET (SØENS NAVN) RØRSUMSPLANTER FLYDEBLADSPLANTER INDSAMLINGSDATO Spidssnudet Frø, Rana arvalis Skrubtudse, Bufo bufo Strandtudse, Bufo calamita KOORDINATER AREAL (FX , ) m2 cm SIGTDYBDE Springfrø, Rana dalmatina Butsnudet Frø, Rana temporaria Løgfrø, Pelobates fuscus Latterfrø, Pelophylax ridibundus Bjergsalamander, Ichthyosaura alpestris MAKSIMAL DYBDE m TILLØB ja/nej UDLØB ja/nej VANDTEMPERATUR RØRSUMPPLANTER %, gennemsnit SD FLYDEBLADSPLANTER %, gennemsnit SD UNDERVANDSPLANTER %, gennemsnit SD ANDEMAD %, gennemsnit SD MILJØ-DNA: FILTRERINGSVOLUMEN ml ph-værdi (0-14) NITRAT mg/l FOSFAT mg/l Grønbroget tudse, Bufo viridis Klokkefrø, Bombina bombina Løvfrø, Hyla arborea PADDEARTER: FISKEARTER: Stor Vandsalamander, Triturus cristatus Lille vandsalamander, Triturus vulgaris Fotocredits: Miljøstyrelsen samt biopix.dk INSTITUTION (SKOLE) KLASSE NAVN (LÆRER)

9