NATURVIDENSKABELIGE FODSPOR

Transkript

1

2 NATURVIDENSKABELIGE FODSPOR

3

4 NATURVIDENSKABELIGE FODSPOR Oplevelser med læring i Syddanmark og Schleswig-Holstein Udgivet af TMN - Turisme, Menneske, Natur

5 Naturvidenskabelige fodspor Udgivet af TMN - Turisme, Menneske, Natur Redaktører: Linda Ahrenkiel, Claus Michelsen, Magnus Wahlberg, Morten Rask Petersen, Achim Englert og Andreas Christian Produktion: Rosendahls A/S Oversættelse: Hans-Otto Rosenbohm Omslagsfoto: Stefanie Klingel, Lisa Iwon, Rasmus Bendixsen. Johannes Larsen Museet, Solvin Zankl, Fjord&Bælt, Fjord&bælt. Dennis Barnekow. Colourbox

6 Indholdsfortegnelse TEMA FØR OG NU Kemisk livshistorie: Barnet fra Ribe Vov at tænke: H.C. Ørsted en international videnskabsmand fra Rudkøbing Vores fælles forhistorie TEMA MAD OG DRIKKE Det glemte spisekammer: Havets køkkenhave TEMA LAND OG VAND Filsø: Naturen indtager igen en hovedrolle ved Vestjyllands store sø Nordsøen i forandring Følgerne af den globale opvarmning for vandstanden i havene Hvordan klarer marsvinene alt det menneskelige undervandsstøj? Lyset og synet under vand Hvorledes fisk ser os og hvorledes vi ser fiskene TEMA FLORA OG FAUNA Fuglemaleren ved Filsø, Johannes Larsen Dykkende svin og hvalers oprindelse Skarven: En fugl vi elsker at hade Hasselmusen, syvsoveren som ingen ser Krabber Hajer og deres sanser Havpattedyr i Nord- og Østersøen... 84

7 Syddanmark-Schelswig-K.E.R.N Kerteminde: Fjord&Bælt, Det glemte spisekammer: Havets køkkenhave, Fuglemaleren ved Filsø, Johannes Larsen, Skarven: En fugl vi elsker at hade, Hajer og deres sanser, Krabber 2 Svendborg: Naturama, Hasselmusen, syvsoveren som ingen ser 3 Rudkøbing: Vov at tænke: H.C. Ørsted en international videnskabsmand fra Rudkøbing 4 Warder: Ache Warder, Vores fælles forhistorie, Dykkende svin og hvalers oprindelse 5 Flensburg: Phänomenta 6 Tönning: Multimar Wattforum 7 Nordsøen: Nordsøen i forandring, Følgerne af den globale opvarmning for vandstanden i havene, Hvordan klarer marsvinene alt det menneskelige undervandsstøj?, Lyset og synet under vand, Hvorledes fisk ser os og hvorledes vi ser fiskene, Havpattedyr i Nord- og Østersøen. 8 Kemisk livshistorie: Barnet fra Ribe 9 Filsø: Naturen indtager igen en hovedrolle ved Vestjyllands store sø 6 Naturvidenskabelige fodspor

8 Forord Kære turist i regionerne Syddanmark, Slesvig og Kiel-Eckernförde-Neumünster-Rendsburg Bogen du her har i hånden præsenter en række oplevelsesmuligheder inden for et bredt spektrum af natur og kultur i den såkaldte Interregion Sydanmark-Schlesvig-KERN, der dækker et geografi sk område omkring den dansk-tyske grænse rækkende fra Kielerkanalen i syd, til Nordsøkysten i vest, Vejle i nord og Storebælt i vest. Ud over en unik og kystnær natur byder Interregionen på en række oplevelsescentre og museer, hvor temaet er naturen og dens biologiske og fysiske fænomener. Bogen præsenterer en række fortællinger, der alle tager udgangspunkt i en destination i Interregionen, og omhandler menneskets relationer til den omgivne natur. Fortællingerne forholder sig til de udfordringer mennesket relationer til naturen aktuelt stiller os over for, og inviterer til turismeoplevelser med autentisk indhold, aktiviteter og personligt udbytte. Kombinationen af bogens fortællinger og besøg på destinationer skal overraske, vække underen, stimulere lysten til at lære mere og motivere til at forholde sig til spørgsmål vedrørende naturbeskyttelse og bæredygtighed. Bogen er et resultat af det dansk-tyske projekt TMN Turisme, Menneske, Natur, der som overordnet formål har at udvikle turismen i Interegionen gennem profi lering af denne som en oplevelsesregion. Fokus er på den moderne borgers interesse for og bevidsthed om den omgivende natur og betydningen af menneskets relationer til denne. TMN Turisme, Menneske, Natur er Medfi nansieret af INTERREG 4 A-programmet Syddanmark-Schleswig-K.E.R.N. med midler fra Den Europæiske Fond for Regionaludvikling, der siden 1991 har støttet samarbejde på tværs af landegrænserne i EU via de særlige INTERREG-programmer. Projektet har deltagelse af fem oplevelsescentre og tre universiteter: Phänomenta, Flensburg Multimar Wattforum, Tönning Arche Warder, Warder Fjord & Bælt, Kerteminde Naturama, Svendborg Flensburg Universität Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Syddansk Universitet Derudover har en række turismeorganisationer og andre museer og oplevelsescentre i Interegionen bidraget til TMN Turisme, Menneske, Natur. Dette unikke samarbejde mellem turismeerhvervet, universiteternes forskningsmiljøer samt oplevelsescentre og museer har resulteret i den foreliggende bog, der inviterer til oplevelsesrejser i Interegionen, hvor kultur- og naturoplevelser naturligt relateres til menneskets relationer til den biologiske og fysiske omverden. Vi ønsker velkommen til Interregion Sydanmark-Schlesvig-KERN samt et godt, udbytterigt og lærerigt ophold. Professor Claus Michelsen Projektleder, TMN Turisme, Menneske, Natur Naturvidenskabelige fodspor 7

9 Hvorledes fisk ser os og hvorledes vi ser fiskene Michael Kiupel og Achim Englert Universität Flensburg, Phänoment, Tyskland. Lysets vej ændrer sig ved grænsefladen mellem luft til vand og vand til luft. De optiske fænomener brydning og refleksion har betydning for, hvorledes vi opfatter en blank vandoverflade, hvorledes vi ser en fisk nede i vandet og hvorledes en fisk ser, hvad der er over vandoverfladen i luften. Hvis et barn skal male en vandoverflade, vælger det gerne den blå farve. Men hvorfor? Når vi tager en kop vand, er det jo klart og ikke blåt. Den blå farve er altså ikke en egenskab ved vandet. Indtrykket af at vand er blåt opstår, når en del af lyset bliver reflekteret fra overfladen. Da himlen er blå, synes vandet også blåt. Dette indtryk af en blå overflade opstår specielt, når vandoverfladen ses på lang afstand. Ved strandbredden er man relativ tæt på overfladen og ser næsten lodret ned på overfladen. Her synes vandet at være næsten gennemsigtig. Mens vandet langt ude på havet fremstår blåt. Lys kan beskrives som elektromagnetiske bølger. Disse har en foretrukken svingningsretning, som under normale omstændigheder ikke bemærkes, dels fordi øjet ikke kan opfatte svingsningsretningen, dels fordi de fleste lysfortoner udsender lysbølger med mange forskellige svingsningsretninger. Ved en vandoverflade bliver lys imidlertid fortrinsvis reflekteret i en bestemt svingningsretning, eller såkaldt polarisationsretning. Hvis lyset rammer skråt ind under en vinkel på ca. 53 har det reflekterede lys udelukkende én polarisationsretning. En lignede effekt kan man opnå med bestemte folier, de såkaldte polarisationsfolier. Disse tillader kun lys med en bestemt polarisationsretning at trænge igennem folien. Hvis et sådant materiale bruges i en solbrille og orienteres rigtig, nemlig præcis modsat (vinkelret på) svingsningsretningen for det lys, som reflekteres fra vandets overflade, vil det meste af den forstyrrende reflektion fra vandet eller fra den fugtige overflade på vejen blive dæmpet kraftigt måske forsvin- Afbøjning og refleksion. Foto: Achim Englert. Land og vand 51

10 Zenit højde 75 cm 50 cm 25 cm 10 cm afstand 0,5 meter afstand 1 meter Horisonten ved kanten af det cirkelrunde synsvindue afstand 2 meter afstand 1,5 meter Spejlende flade Fiskens synsfelt over vandoverfladen. Lyser bliver såvel reflekteret som brudt ved grænsefladen (tegning efter Walker). de helt. En sådan solbrille virker dog ikke på reflektioner fra lodrette vinduer. Rammer lyset skråt på en vandoverflade, optræder et andet fænomen: Den del af lyset, som trænger ned i vandet, ændrer retning. Dette betegnes iøvrigt som lysets brydning. Sammenhængene mellem indfaldsvinkel og brydningsvinkel (vinkel før og efter brydningen) er velkendte i fysikken. Står man ved en strand med ringe vanddybde og ser på bunden, kan man ved den rigtige solbelysning se lyse og mørke striber i sandet. Disse opstår, idet vandoverfladen krummes af bølgerne, hvorved brydningen af lyset bliver forskellig. Nogle steder samles sollyset på bunden og der kommer belyste striber, andre steder bliver mørkere fordi der kun her er det spredte lys LUFTOVERFLADEN DET VIL SIGE, VANDOVERFLADEN SET OVENFRA De her beskrevne fænomener optræder analogt, når lyset kommer nedefra og rammer grænsefladen vand-luft. I naturen kan det kun være lys, som er kommet ovenfra og som bliver reflekteret tilbage mod overfladen af bunden, af planter, af fisk og hvad der ellers kan være i vandet. På samme måde som med lyset ovenfra, vil lyset fra neden ved vandoverfladen blive dels reflekteret dels brudt. Altså vil lyset nedenfra også skifter retning ved overfladen. Dette medfører blandt andet, at genstande i vandet i den lodrette retning vil se forkortet ud. Den velkendte stok, der stilles skråt ned i vandet, ser knækket ud, hvilket har sin forklaring ud fra disse fænomener. Lysets reflektion ved grænsefladen viser også en anden effekt. Der er områder på bunden, hvorfra lyset ved grænsefladen bliver fuldstændig reflekteret. Altså kommer der ikke lys tilbage igennem overfladen til betragteren i luften fra disse områder. Disse kort beskrevne fænomener, der opstår, når lys kommer til en vandoverflade enten nedenfra eller ovenfra, har til følge, at for en fisk vil en fisker se noget anderledes ud, end f.eks. en jægere vil se ud for en ræv eller end hvordan en fisk vil se ud for en fiskere. Bemærk, at hverken fisk eller fisker kan opfatte knækkene i lysets veje. De vil begge gå ud fra, at lysets bevæger sig i rette linjer, og derved opstår illustionen om, at den ene er større eller mindre, og længere væk eller nærmere end vedrørende egentlig er. FISKEN I VANDET Lad os antage, at fisken befinder sig ca 20 cm under vandoverfladen medens den luer på en flue. Ligeledes antager vi at, at fiskeren står ca 2 m herfra i knædybt vand (ca. 50 cm vanddybde). Vi kan konstrurere lysets vej ind til fiskens øje. Under vandoverfladen udbreder lyset sig i rette linier, så fisken så langt som den kan se vil erkende støvlerne på fiskeren uden fortegninger. Da lyset vej er knækket, vil fisken se situationen over vandet fortegnet. Afvigelse af den rette linje er stor, når lyset rammer grænsefladen ganske fladt. En nøjagtig beregning giver en værdi på knap 50 mellem lodret retning og lysretning (lidt over 40 mellem lysretning og vandoverfladen ) ved hvilken lyset bevæger sig parallelt 52 Land og vand

11 med overfladen efter at have ramt denne. Herved ser fisken, at fiskerens knæ er hævet et stykke. Da lyset brydes mindre, jo mere vinkeret lyset træffer på overfladen, vil fiskeren set fra neden tilsyneladende være trykket sammen. På grund af manglende erfaringer hos fisken er det svært for den at vurderer bedømme afstanden, derfor er der på tegningen kun angivet en retning, hvori fisken ser fiskeren. Også afstandsvurdering hos mennesker berør først og fremmest på erfaringer. Ser fisken noget ud til siden, ser den i et spejl. Såfremt genstandene under overfladen er tilstrækkelig belyst, vil fisken se spejlbilledet af disse. To lysstråler er tegnet i billedet. Se fisken op mod overfladen, vil den se himlen. Horisonten ses på det sted (kreds), hvor ovenfladen er bliver total spejlende. Fisken opfatter alt hvad der sker over vandet, som noget der sker indenfor en cirkel. Den ser objekter mere og mere fortegnet, jo nærmere disse ligger i retning til horisonten, medens det, der er lodret over den, ses uden fortegning. Hvad fisken ser af den spejlende flade afhænger af lysforholdene på havnbunden denne skal være tilstrækkelig belyst, det er kun det reflekterede lys herfra, som fisken kan se som spejlbillede. På dybt vand vil det snarere være en mørk ugennemsigtig flade. er allerede blevet nævnt. Det er imidlertid så tyndt, at man næsten ikke bemærker lysets brydning. I regnbuen viser regndråberne, at størrelsen af afbøjningen for lys ved en grænseoverflade også afhænger af lysets farver (bestemt af lysets bølgelængde/frekvens). I en brille udnyttes lysets brydning ved grænsefladerne luft-glas og glas-luft til at påvirke lysets vej, så fejl i øjets afbildning kan korrigeres. Fra et fysisk synspunkt danner en luftbobbel i vandet en grænseflade mellem vand og luft, Ved denne grænseflade kan som beskrevet optræde totalrefleksions. Da en luftbobblen typisk ikke er særlig stabil, opstår sjældent et indtryk af klare spejlende flader. 75 cm 50 cm 25 cm 10 cm vandoverflade FISKEREN Lyset fra genstande, der befinder i vandet, vil som beskrevet ændre retning ved grænsefladen mellem vand og luft. Altså ser vi mennesker almindeligvis også en genstand under vandet på et andet sted, end hvor den befinder sig. Afvigelsen er særlig stor, når man ser næsten parallelt med vandets overflade. Fisken synes tættere på overfladen end hvor den i virkeligheden befinder sig. I modsætning til synet fra vandet til luften er der ingen spejlende flade, som forhindrer et blik ned i vandet. Også anderledes end ved fisken, kan man komme med et udsagn byggende på en vurdering af afstanden. Hvis afstanden ikke er altfor stor, udnytter mennesker konvergens, dvs. de to øjnes synsakser stilling i forhold til hinanden (skelen), således som vi er vænnet til at gøre for at kunne bedømme afstande. Dette fører til, at der til forskel ved brug af den simple model, viser sig, at man ved et lodret kik fra oven, kommer til at bedømme dybden for stor ved det sted, hvor fisken svømmer 15 cm reflekteret lys 30 cm Fisken ser omgivelserne over vandet fortegnet. 100 cm 50 cm afbøjet lys fiskens øje Vandoverflade Fiskens tilsyneladende position ved kig fra 50 cm over vandoverfladen LUFTBOBLEN Grænseflader mellem forskellige gennemsigtige materialer finder man i mange sammenhænge. Vinduet Fisken befinder sig ikke i den possition, som man tror Fiskens tilsyneladende position ved kig fra 100 cm over vandoverfladen Fiskens possition Land og vand 53