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URN: urn:nbn:de:gbv:luen4-opus-144887
URL: http://opus.uni-lueneburg.de/opus/volltexte/2018/14488/


Integrating scientific literacy as part of a citizen science approach on natural research on seed predation along an urban-rural gradient

Einbezug eines Citizen Science Projektes in die Erforschung von Samenausbreitung entlang eines Stadt-Land-Gradienten unter Berücksichtigung der Vermittlung eines naturwissenschaftlichen Grundverständnisses

Miczajka-Rußmann, Victoria Leonie

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Keywords from authority file SWD (German): Grundschule , Umwelterziehung , Ökosystem , Samen , Bürger
Free keywords (German): Grundschulkinder , Ökosystemfunktion , Samenfraß , Citizen Science , Umweltbildung
Free keywords (English): Primary school children , ecosystem , function seed predation , citizen science , environmental education
Institute: Nachhaltigkeitsmgmt./-ökonomie
Dewey Decimal Classification: Natürliche Ressourcen, Energie und Umwelt
Document type: Dissertation
Advisor: Klein, Alexandra-Maria (Prof. Dr.)
Language: English
Date of examination: 07.03.2018
Year of creation: 2017
Date of publication: 22.03.2018
Abstract in English: In an increasingly urbanized world, consequences for humans, animals, plants are often unknown. Fundamental changes in landscapes due to landscape fragmentation, intensified agriculture or biodiversity loss dramatically impact ecosystems and their functions. Humans increasingly shifted their lifestyle from outdoor activities towards indoors, which are facilitated and depend on mostly digital technologies that are discussed to increase the risk of nature alienation. On the other hand, these readily available digital technologies offer chances to connect with people worldwide. This connectivity offers manifold opportunities to share data and to recruit people looking for new entertaining and interesting experiences as cooperation partners for the scientific community in so-called citizen science approaches. In citizen science, non-scientists are integrated in the data gathering of scientists. Being part of scholarly research, the citizen scientists receive up-to-date information on the research topic, which fosters the learning of the scientific background and thereby ideally supports the general scientific literacy that might be little developed due to a lack of interaction with nature. Especially for children in an urban societal background, there are concerns of alienation from nature due a significant shift away from nature-based activity and recreation, when compared to past generations. However, even though direct contact with nature is nowadays often infrequent, a solid knowledge about nature is essential to understand the consequences of biodiversity loss, the limitation of natural resources and the need for a sustainable development. Theoretically, citizen science cooperation offers a unique opportunity to integrate the public in the scientific gain of knowledge, further explaining the nature of science and fostering an increased awareness for biodiversity conservation and sustainable development.
Inspired by these challenges, I investigated in my dissertation seed predation, an important ecosystem function that has hardly been part of citizen science project. As seed predation has only rarely been investigated along urban-rural gradients and to integrate the question if the background (urban vs. rural) of primary school children affects their environmental knowledge, I selected study sites in and around Lüneburg and Hamburg, in Northern Germany. In my ecological experiments, I found that slugs are important seed predators that independently of urbanization predated about 30% of all seeds in the anthropogenically used landscapes investigated. Also, I could for the first time integrate primary school children in a citizen science approach into this research and show that even seven year old children can record data as reliable as a scientist. Finally, I investigated the native species knowledge from the children taking part as citizen scientists in my research, considering possible differences due to their urban or rural background. Contrary to my expectation, the urban or rural background had no significant effect on the species knowledge. However, my work provides a good foundation to transfer the approach of introducing a basic foundation of a taxonomical species concept in primary school to foster further understanding on biodiversity and ecosystem functions.
In summary, my dissertation combined different disciplinary approaches showing synergies between the single disciplines to support strategies for a successful sustainable development in the spirit of an education for sustainability. I could highlight the great potential of inter- and transdisciplinary approaches combining natural research with scientific literacy in a citizen science project on a local scale, which may serve as a model for implementing citizen science projects in schools elsewhere. I highly recommend this successful approach for similar cooperation on larger scales to counter challenges of pressing societal problems.
Even though each cooperation will has its own unique challenges, the synergetic advantages will likely outweigh the disadvantages. In this context, there should be more emphasis on the education for sustainable development, not only in schools but other educational institutions like universities, to face the global urbanization with its manifold challenges and opportunities.
Abstract in German: Gerade in einer zunehmend urbanisierten Welt sind Menschen, aber auch Tiere und Pflanzen mit zahlreichen Veränderungen konfrontiert, die in ihrer Konsequenz teils noch nicht bekannt oder auch nicht absehbar sind. Urbanisierung geht neben landschaftlichen Veränderungen allgemein auch mit gesellschaftlichen Veränderungen und technologischen Entwicklungen wie einer verstärkten Digitalisierung einher, was sich auf den Alltag aber auch auf die Möglichkeiten des Informationsaustausches auswirkt. Zum einen findet eine Verlagerung der menschlichen Aktivitäten aus der Natur hin in geschlossene Räume mit einer Fokussierung und zugleich Abhängigkeit von Technik statt, was die Frage einer möglichen Naturentfremdung aufwirft, zum anderen bietet dies Möglichkeiten sich mit Menschen weltweit auf Knopfdruck zu vernetzen. Diese Vernetzung unter Einbezug neuer Techniken zum Datentransfer ermöglicht es große Datenmengen teils über tausende Kilometer Entfernung auszutauschen, live an deren Generierung teilzunehmen oder diese zu bewerten. Diese Möglichkeiten globaler Vernetzung werden heutzutage mehr und mehr dafür genutzt, Menschen die auf der Suche nach Unterhaltung sind, sei es als einmaliges Event oder kontinuierliche Beschäftigung, als Kooperationspartner für die Wissenschaft zu rekrutieren. Gleichzeitig bietet sich dadurch die Möglichkeit unsere Zivilbevölkerung in wissenschaftliche Erkenntnisprozesse verstärkt einzubinden, aber auch für deren Arbeits- und Wirkungsweise zu sensibilisieren. Die vereinfachten Zugänge (naturwissenschaftliches) Wissen aus erster Hand zu erhalten sind hierbei nicht zu unterschätzen. Gerade in Zeiten von Biodiversitätsverlust, der Gefährdung von Ökosystemen und großen drängenden gesellschaftlichen Fragen globaler Ungerechtigkeit ist eine Sensibilisierung und Wahrnehmung von nachhaltigen Lösungsansätzen globaler Probleme wichtiger denn je.
Auf dieser Ausgangslage habe ich mich in meiner Dissertation mit dem Erforschen bzw. Verstehen einer Ökosystemfunktion entlang eines anthropogenen geprägten Landschaftsgradienten beschäftigt und hierbei die wissenschaftliche Bildung von Grundschulkindern berücksichtigt, indem ich sie in einem sogenannten Citizen Science Projekt in mein naturwissenschaftliches Forschungsvorhaben einbezogen habe. Bei Citizen Science handelt es sich um eine bewusste Kooperation zwischen Menschen, die in der Wissenschaft arbeiten und solchen, die nicht zwangsläufig einen wissenschaftlichen Hintergrund haben, sich aber für diese und deren thematische Zugänge interessieren. Als Versuchsflächen dienten mir Schulhöfe in und um Lüneburg und Hamburg herum.
In meiner Dissertation wollte ich gezielt die unterschiedlichen Denk-, Arbeits- und Handlungsweisen verschiedener Disziplinen aber auch Akteure nutzen, um Synergien im Sinne nachhaltiger Entwicklung und damit auch im Sinne einer Bildung für nachhaltige Entwicklung zu leisten. Konkret habe ich hierbei die Ökosystemfunktion des Samenfraßes entlang eines Stadt-Land-Gradientens untersucht und die Bedeutung von Schnecken für den selbigen quantifiziert. Diese Forschung habe ich in einem Citizen Science Ansatz erstmals Grundschulkindern zugänglich gemacht, indem ich diese in die wissenschaftliche Datenerfassung einbezogen habe. Dieser Citizen Science Ansatz war gleichzeitig eine Pilotstudie um zu prüfen, ob Kinder im Alter von sieben bis zehn Jahren wissenschaftliche Daten so zuverlässig erheben können, dass sie mit denen von Wissenschaftlern vergleichbar sind. Dies hat sich als grundsätzlich möglich erwiesen, wobei der Erfolg der Erfassung grundsätzlich durch die Aufgabenkomplexität bestimmt war. Darüber hinaus habe ich sichergestellt, dass die Kinder nicht einfach nur Teil eines wissenschaftlichen Projektes waren, sondern dass ihnen ein tieferes Verstehen sowohl über den fachwissenschaftlichen Hintergrund zum taxonomischen Artbegriff und Ökosystemfunktionen, als auch über die Natur der Naturwissenschaften (Nature of science) zugänglich war. In diesem Zusammenhang habe ich untersucht, ob es zwischen Kindern die in städtischen und ländlichen Gegenden aufwachsen Unterschiede in ihrem Wissen zu einheimischen Arten gibt, um mögliche Anzeichen von städtisch bedingter Naturentfremdung aufzudecken.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein inter- und transdisziplinärer Forschungsansatz einige Herausforderungen mit sich bringt, vor allem weil oftmals eine gemeinsame Sprache gefunden werden muss, allerdings überwiegen die synergetischen Vorteile diese Herausforderungen bei weitem, so dass dieser Ansatz als einzig plausibel erscheint, wenn es um die erfolgreiche Umsetzung von Zielen einer nachhaltigen Entwicklung gehen soll. Dieser Ansatz zeigt sich besonders im Gedanken einer Bildung für nachhaltige Entwicklung, die die Bedeutung von Bildung im Zusammenhang mit wissenschaftlichen Zugängen zur Lösung globaler Probleme hervorhebt und im (schulischen) Alltag viel stärker forciert werden sollte.


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