Schulprojekt Eis
Ein Beitrag von Tizian Hauser, Tobias Heyse und Insa Wartberg.
Immer noch keine Neuigkeiten aus dem Feld, aber jetzt übernimmt hier mal für ein paar Gastbeiträge der Nachwuchs. Wir sind Insa, Tizian und Tobias, Schüler von HighSeaXVIII.
Im Laufe unserer Schullaufbahn am AWI werden wir Highsea-Schüler von unseren Tutoren häufiger mit größeren Projekten und Herausforderungen konfrontiert. Dieses Jahr, ausgerechnet mit Corona, war unser Meilenstein unsere Profilkursarbeit, oder kurz PK. Diese Arbeit wird am Ende ein Viertel unserer Abiturnote ausmachen. Es geht also um etwas!
Wir Schüler haben hier die Möglichkeit mit Forschern vom AWI an ihrem Fachgebiet zu arbeiten, und am Ende ein Produkt zu präsentieren, das auf den Ergebnissen basiert. Wir haben uns neben einer ausgearbeiteten Facharbeit zusätzlich für einen Beitrag in diesem Blog entschieden: in den folgenden drei Beiträgen werden wir hier unsere Ergebnisse vorstellen.
In unserem Projekt sollte es um Falten im polaren Eis gehen. Eigentlich liegt der Fokus in HighSea eher auf Biologie, und zuerst konnten wir uns nicht vorstellen, was an polarem Eis so interessant sein soll. Wir entschlossen uns jedoch dazu, das Thema anzunehmen und traten im Dezember 2020 zum ersten Mal mit Daniela Jansen in Kontakt, die sich schon länger mit Falten im Eis beschäftigt. Wir ließen uns von ihr eine Einführung in den Themenbereich der Glaziologie geben, wobei wir Eis von einer ganz anderen Seite kennenlernten.Die Falten entstehen durch Deformation über hunderte bis tausende von Jahren. Soviel Zeit hatten wir natürlich nicht, nach Grönland kommt man auch nicht so einfach, also mussten wir uns etwas ausdenken, um die Entstehung solcher Falten im Labor nachzustellen. Hier merkten wir, dass dieser Forschungsbereich interessanter ist, als wir anfangs angenommen hatten. Spätestens als wir anfingen Experimente mit einem von uns umgebauten Aquarium durchzuführen, waren wir überzeugt, dass polares Eis doch ein spannenderes Thema ist als zunächst gedacht.
Wir wollten herausfinden, unter welchen Bedingungen diese Falten im Eis auftreten und welche Eigenschaften des Eises einen Einfluss auf deren Form haben. Insbesondere die mechanische Anisotropie, die das Eis aufweist, scheint für die Verformungen im Eis ausschlaggebend zu sein.
Anisotropie bedeutet, vereinfacht erklärt, dass die Eigenschaften eines Materials von der Richtung abhängen, aus der eine Kraft darauf einwirkt. Ein Eiskristall verhält sich zum Beispiel ähnlich wie ein Kartendeck. Wie bei einem Kartendeck lassen sich Molekülschichten im Eiskristallgitter horizontal leicht verschieben. Vertikal hingegen lässt sich das Eis oder das Kartendeck nur sehr schwer verformen.
Eis ist nicht immer Anisotrop, dafür müssen sich die zuerst zufällig orientierten Eiskristalle erstmal ausrichten. Das geschieht in den tiefen Schichten der Eisschilde, in denen meist fast alle Eiskörnchen die gleiche Orientierung haben.
Aber wie kann man das einfach und zeitnah im Labor nachstellen? Und möglichst nicht dabei frieren? Neugierig geworden? Nächste Woche verraten wir es euch hier im Blog!
