Diese Themen werden traditionell von Schüler*innen des Schwerpunktfachs Biochemie im Rahmen des fächerübergreifenden Projektes «Gewässeranalyse» untersucht. Ende Juni 2021 fanden gleich drei dieser Gewässerprojekte parallel statt. Die Grundidee war mehr oder weniger gleich, die Perspektiven darauf nicht. Daher hat jedes Lehrpersonen-Team ein eigenes Programm zusammengestellt. Neben dem obligatorischen Wasserprobensammeln und Datenauswerten spielten auch Kulinarisches, die Wasserbewohner der Rhone oder die schweinischen Gründe für den hohen Nitratgehalt im Sempacherseegebiet eine Rolle.

Daniel Brunner und Thomas Hari hatten mit der Klasse 23gB zunächst an der Schule einen Theorie-Input zu den Themen Seeökologie, Stickstoff- und Phosphatkreislauf gemacht, bevor sie am Mittwoch dann per Velo zum Sempachersee aufgebrochen sind. Dass die Gruppe bei den Gewitterstürmen in dieser Woche nicht nass geworden ist, grenzt eigentlich an ein Wunder. Nachdem die Zelte aufgestellt worden waren, ging es am Donnerstag an den See zum Probennehmen. Das Wetter war zwar nicht gerade hochsommerlich, aber wenigstens regnete es nicht.

Ausgewertet wurden die Wasserproben im «Schlichti», direkt am See. Dieser gut ausgerüstete Lernort mit Mikroskopen, Netzen, Feldstechern usw wurde vom Gemeindeverband Sempachersee eingerichtet und kann von Schulklassen genutzt werden. Die Seen im Luzerner Seeland sind wegen des geringen Abflusses und der intensiven Landwirtschaft stark überdüngt. Das bedeutet, dass der Stickstoff- und Phosphatgehalt sehr hoch ist. Diese Eutrophierung führte im Jahr 1984 zu einem massiven Fischsterben, weshalb die Seen nun künstlich mit Sauerstoff oder Luft belüftet werden. Um auch persönlich die Nitrat- und Phosphaterzeuger kennenzulernen, besuchen die Klassen normalerweise in dieser Projektwoche auch einen Biobauernhof oder die Suisag, das Dienstleistungs- und Kompetenzzentrum der Schweizer Schweinebranche. In dieser Sauerei können Bauern ihre Schweine für eine ideale Züchtung untersuchen lassen. Es muss ja wohl nicht betont werden, dass im Corona-Jahr diese Besuche nicht haben stattfinden können. Die Schüler*innen haben dann am letzten Tag die Resultate der Untersuchungen ihrer Wasserproben vorgestellt und alle haben sich zur Abreise bereit gemacht.

Etwas lokaler sind es die Klassen 23gAF und 23gG angegangen. Diese Gruppen haben verschiedene Fliessgewässer in der näheren Umgebung analysiert. Eigentlich böte sich ja der Thunersee an, liegt doch der Standort Schadau fast an dessen Ufer. Diesen zu untersuchen ist allerdings frustrierend für die Lernenden – er ist zu sauber! Im Grunde ist das gut, aber nicht für unsere Projektwoche. Die Phosphat- und Nitrattest-Sets, die wir haben, sind zwar sehr sensibel, zeigen aber trotzdem nichts an. Einige Zuflüsse bieten da zum Glück etwas mehr Potential.

Barbara Scharf und Christian Schneiter führten die gemischte Gruppe der Klasse 23gAF an die Rotache, Urtene und zum Moossee. Am Montag ging es los am Oberlauf der Rotache, wo die Lernenden Wasserproben genommen und geübt haben, den Saprobien-Index eines Gewässers zu erstellen. Hierzu watet man durchs Wasser, dreht grosse Steine um und fischt darunter lebende Wasserlebewesen heraus. Man parkt diese in einer mit Wasser gefüllten Schüssel und muss nun mithilfe von Bestimmungsbüchern herausfinden, was das eigentlich ist. Nach Ende der Bestimmung werden die Larven, Schnecken, Würmer und Muscheln wieder in die Freiheit entlassen. Je nachdem, welche Spezies und wie viel davon gefunden wurden, erhält man einen Zahlenwert des sog. Saprobien-Indexes, welcher die biologische Wassergüte angibt. Man muss nicht nur gut unterscheiden zwischen Steinfliegen-, Lidmücken- und Köcherfliegenlarven (sehr gute Wasserqualität), sondern auch Taumelkäfer, Kriebelmücken- und Schlammfliegenlarven (annehmbare Wasserqualität) erkennen. Weniger gute Saprobienwerte liefern dann jedoch die Schlammfliegen- und Waffenfliegenlarven. Am Ende der Skala, mit ganz schlechten Werten, liegen Tierchen wie Rattenschwanzlarven und Schlammröhrenwürmer. Deren Namen klingen so eklig, dass auch der biologische Laie da nicht mehr baden gehen würde. Die Rotache am Oberlauf, schön durch Wald und Wiesen rieselnd, ist von exzellenter biologischer Wassergüte, während ihre Werte an der Einmündung in die Aare schon schlechter werden. Man sieht sehr gut den Einfluss von Landwirtschaft und Abwässern. Eher schlecht weg kam die Urtene, die konsequent kanalisiert zwischen Feldern und Golfplatz fliesst. Warum dieses Fliessgewässer Bach genannt wird und sogar einen Namen hat, leuchtet nicht ganz ein. Eigentlich sollte es nur «betonierter Wasserlauf» heissen.

Von ähnlicher Wassergüte wie der Sempachersee, also eher Richtung überdüngt, zeigt sich der Moossee, wo am Mittwoch bei Kaiserwetter mit Booten ausgefahren werden konnte, um Wasserproben aus unterschiedlicher Tiefe zu nehmen. Als kleine Zugabe am Rande wurde noch Plankton gesammelt und unter dem Mikroskop angesehen. Unglaublich, wie schön diese mikroskopische Wasserwelt ist. Die Rädertierchen wirkten fast wie ein Schweizer Uhrwerk.

Um das Augenmerk etwas weiter weg von Phyto- und Zooplankton hin in Richtung angel- und essbare Wassertiere zu richten, ging es am Dienstag ins Aquatis nach Lausanne, wo man allerlei Fische der Rhone in Aquarien besichtigen kann. Häufigste Frage der Lernenden an Christian Schnieter (ein passionierten Angler) war, ob dieser oder jener Fisch essbar sei. Für die Lehrpersonen stellte sich bei einigen bizarr geformten Spezies allerdings die Frage, was sich die Evolution wohl dabei gedacht haben könnte. Wozu braucht der Löffelstör eigentlich seinen Löffel?

Die restlichen Tage wurden im Labor zugebracht, wo die Wasserproben analysiert wurden und die Ergebnisse in einen Bericht geflossen sind, welcher nach den Ferien abzugeben war. Diese Schwerpunktfach-Woche war auch für die drei neuhinzukommenden Absolvent*innen der FMS eine gute Gelegenheit, die neuen Schulkolleg*innen und die Lehrpersonen kennenzulernen. Bravo, dass sie direkt nach ihren Abschlussprüfungen freiwillig an dieser Woche teilgenommen haben!

Philippe Anliker und Ivan Riesen haben mit der Klasse 23gG verschiedene andere Aarezuflüsse untersucht. Begonnen wurde die Woche gemeinsam an der Zulg, wo den Lernenden gezeigt wurde, wie Wasserproben genommen werden. Auch wurde exemplarisch der Saprobien-Index bestimmt.

An den folgenden Tagen sind die Schüler*innen in Gruppen unterwegs gewesen, wobei jede Gruppe einen anderen Bach untersuchen musste. Unglücklicherweise sind gerade in dieser Woche regelmässig starke Gewittergüsse niedergegangen, die bei sämtlichen Bächen und Flüssen für Hochwasser gesorgt haben, so auch bei Fisch-, Glutsch- und Hünibach. Wegen der starken Strömung und des vielen angeschwemmten Materials kann das Probennehmen gefährlich werden. Dazu sind die Saprobien-Werte verfälscht. Auch Nitrat- und Phosphatwerte, die normalerweise zuverlässig im messbaren Bereich liegen, sind teilweise unbrauchbar gewesen. Das massenhaft einfliessende Regenwasser hat das Bachwasser einfach zu sehr verdünnt. Die gesammelten Wasserproben wurden im Schullabor am Standort Schadau untersucht und die Ergebnisse in einem nach den Ferien abzugebenden Bericht ausgewertet. Geplant war auch ein Besuch in der ARA Uetendorf, der leider nicht stattfinden konnte. Netterweise kam ein Mitarbeiter ins Gymnasium und hat dort die Aufbereitung der Abwässer erläutert. In der ARA werden Phosphate und Nitrate mit chemischen und biologischen Methoden eliminiert und abgebaut, so dass dann ziemlich sauberes Wasser in die Aare abgelassen werden kann.

Am letzten Tag wurden grössere Wasserbewohner im Biologielabor seziert. Jeder Schüler bzw. jede Schülerin hatte eine Forelle vor sich und schnippelte mit dem Seziermesser daran herum. Wozu braucht der Fisch eine Schwimmblase und mehrere Paar Flossen? Und wie entfernt man das alles, wenn man den Fisch danach essen möchte?

Nach der Sektion gab es dann den letzten Auftrag für die Lernenden, bevor auch diese Schwerpunktfach-Woche zu Ende ging: Fisch auf eine doppelte Lage Alufolie legen, aussen und innen mit Salz und Pfeffer würzen, Zitronenscheibe und Kräuter (Petersilie, Thymian, Kerbel, Liebstöckel) in den Bauchraum leben, ein Stück Butter (etwa in der Grösse eines Schweineauges) dazugeben. Folie sorgfältig und dicht verschliessen. Im auf 230°C vorgeheizten Wärmeschrank des Bio- und Chemietrakts für 25 bis 30 Minuten garen lassen. Die Auswertung dieses Arbeitsschrittes fand dann am Freitagmittag statt, begleitet von diversen Salaten und Desserts, die die Schüler*innen mitgebracht hatten. Zufällig des Weges kommende Kollegen wurden gleich mit eingebunden. Es ist also durchaus zu empfehlen, sich in der Nähe aufzuhalten, wenn Ivan Riesen Fische seziert. Die obige Anleitung führte übrigens zu exzellenten Resultaten und ist ein gelungenes Beispiel für die Interdisziplinarität von Biologie und Chemie sowie für den Einbezug der kulinarischen Perspektive in die Schwerpunktfachwoche «Gewässeranalyse».