Kolik uhlíku zadrží strom?

Zajímá vás, kolik uhlíku zadrží stromy ve vašem okolí? Zdroje uvádí, že průměrný strom za svůj život (100 let) absorbuje 1 tunu CO2. Co je ale průměrný strom? Jak je velký? A má tvrdé, nebo měkké dřevo? Odpovědi naleznete v této lekci.

Vzdělávací cíle:

  • Žák spočítá, kolik uhlíku zadrží kmen stromu na zahradě, v lese či před školou.
  • Žák změří výšku stromu i jeho průměr a z tabulek zjistí, kolik dřeva kmen obsahuje.
  • Žák z hmotnosti stromu vypočítá množství navázaného uhlíku.

Pomůcky:

  • Pomůcky pro měření stromu: metr, průměrka, dvoumetrová tyč a Christenovo měřidlo, klinometr či jiný výškoměr.
  • Tablet či telefon do skupiny pro stažení aplikace, nebo lesnické objemové tabulky.
  • Papír, podložka a tužka do skupiny, kalkulačka, periodická tabulka nebo matematicko-fyzikální tabulky.

Postup:

1. Odhad

Žáci si vyberou vzrostlý strom (v domluveném prostoru) nebo jim strom zadáme. Než se pustíme do práce, jednotlivci či skupiny zapíší své hypotézy: 

a) odhadněte: 

  • výšku stromu
  • jeho šířku (průměr v 1,3 metrech)
  • objem dřeva
  • váhu stromu
  • kolik tento strom zadrží uhlíku

b) víte, jak by to bylo možné zjistit/změřit?

2. Měření stromu 

Zjistíte výšku a průměr stromu a také jeho druh. Výšku můžete změřit několika způsoby např. i pomocí Christenova měřidla. Průměr měřte ve výšce 1,3 m. 

3. Objem dřeva 

Z objemových tabulek nebo dřevařské kalkulačky zjistíte objem dřeva vašeho stromu:

https://www.drevari.cz/wood-calculators

4. Hmotnost stromu 

Z kalkulačky podle objemu a druhu stromu zjistíte hmotnost stromu bez větví a kůry. To znamená, že objem dřeva bude ještě ve skutečnosti o nějakých 5 – 20% větší (hodně to záleží na druhu stromu, tvaru koruny, stáří…). 

TIP: V kalkulačce použijte odkaz „řezivo – objem – hmotnost“. Můžete použít i výpočet pro čerstvou kulatinu, ale pak počítejte s tím, že až 50% hmotnosti dřeva je voda. 

5. Množství uhlíku 

Dřevo obsahuje především celulózu a lignin. Celulóza je chemicky C6 H10 O5, lignin je složitější, je to směs organických látek (sacharidů) s velmi podobným složením jako celulóza (a dřevo ho obsahuje 20% – 30%). Podle atomové hmotnosti (středoškoláci si to s pomocí periodické tabulky prvků spočítají sami) tvoří tedy uhlík nějakých 44% dřeva. Relativní atomová hmotnost prvků: uhlík:12, vodík:1, kyslík:16. Hmotnost dřeva z kalkulačky (v suchém stavu – téměř bez vody) tedy vynásobím 44%. A dostanu množství uhlíku (C).

6. Hmotnost vázaného CO2 

Pojďme zjistit hmotnost vázaného CO2. Postupujme takto: v CO2 tvoří uhlík pouhých 27 % hmotnosti (C: 12, 2x O: 2x 16 = 32, celkem tedy 12 + 32 = 44; 12/44 = 0,27 = 27 %), proto hmotnost uhlíku z předchozího bodu vydělíme 0,27 a dostaneme hmotnost vázaného oxidu uhličitého CO2. Pozor! Tato hmotnost je o 63 % větší, než celková hmotnost stromu – ale uvědomme si, že velkou část molekuly CO2 vrátí strom do atmosféry v podobě kyslíku O2.

Nyní už víte, kolik se uvolní CO2 při kácení a spálení vzrostlého stromu. Je to právě ta hmotnost CO2, kterou předtím strom často desítky let do svého těla vázal. Když ho pokácíte a necháte shnít, bude se stejné množství uhlíku uvolňovat postupně, zase desítky let, a pokud z něj postavíte srub), bude dál fixovat uhlík, který obsahuje, ještě třeba i sto let… Pokud ho ale necháte dál růst, bude fixovat další a další uhlík, některé stromy třeba i 500 let.

7. Vědecké závěry

Vědecký průzkum se žáky uzavřete zhodnocením. Na co jste přišli? Jaká čísla a data jste zjistili? Jak přesné byly naše odhady z úvodu lekce? Můžeme dál diskutovat nad otázkami: 

  • Až budeme kácet vzrostlý strom, už budeme vědět kolik CO2 uvolní, když ho spálíme? (Je to právě hmotnost CO2, kterou předtím strom často desítky let do svého těla vázal.) 
  • Co se stane, když strom necháme shnít? (Bude se stejné množství uhlíku uvolňovat postupně, zase desítky let). 
  • Co se stane, pokud z něj postavíme srub? (Bude dál fixovat uhlík, teda ta část využitelná na trámy a prkna.) 
  • Co se stane, pokud ho necháme dál růst? (Bude dál fixovat uhlík, nejen ten, který už nasbíral během svého života, ale může být akumulátorem dalšího uhlíku ještě stovky let)

Co lze hodnotit (důkaz o učení)

  • Žák si sám či ve skupině zapíše svou hypotézu (např. kolik CO2 vybraný strom zachytil). Změří rozměry stromu a vypočítá potřebné mezikroky (hmotnost stromu, množství uhlíku). Spočítá podíl CO2 ve stromu a v závěru zhodnotí své výpočty i vliv zpracování dřeva na rychlost uvolnění CO2.

Autoři: Tomáš Krásenský (Gymnázium Jihlava) a Martin Kříž (Chaloupky)

Aktivita byla připravena pro kampaň Měsíc školních zahrad v roce 2022.

Přílohy:

pdf
Priloha-1-Jednodussi-pracovni-list.pdf
pdf
Priloha-2-Slozitejsi-pracovni-list.pdf
pdf
Priloha-3-Uvod.pdf
pdf
Priloha-4-Uhlik-a-strom-komplet.pdf

Soubory z lekce ke stažení

Vyzkoušejte také

Když se řekne les

Co se vám vybaví, když se řekne les? Kdo v něm žije a co do něj nepatří? Poznejte, jak příroda spolupracuje, aby […]

Více informací

Strom a jeho mikroklima

Vzrostlé stromy pomáhají zmírňovat klimatickou změnu. Jak to dokáží? Vydejte se přímo pod zelenou korunu a na vlastní kůži zažijete, jak […]

Více informací

Foto: wirestock on Freepik

Hra na skleníkový efekt

V této pohybové hře žáci sami znázorní, jak funguje skleníkový efekt. Jedni se stanou slunečními paprsky, druzí pak oxidem uhličitým. […]

Více informací

Napište nám zpětnou vazbu a přispějte ke zlepšení našich výukových materiálů

Dejte nám vědět, jak se vám podle našich podkladů učilo a jak na téma žáci reagovali. Stejně tak se rádi dozvíme, pokud jste odhalili nějakou nesrovnalost, chybu nebo máte nápad, jak lekci obměnit. Pomůžete nám materiály nejen zlepšovat, ale také zpracovávat nové. Děkujeme!

Web tvoří: