Phänologie

Phänologische Beobachtungen

Die Phänologie ist die "Lehre vom Einfluss des Wetters, der Witterung und des Klimas auf den jahreszeitlichen Entwicklungsgang und die Wachstumsphasen der Pflanzen und Tiere" (Schirmer et al. 1987). Die Phänologie bewegt sich damit im Grenzbereich zwischen Biologie und Klimatologie. Dazu zählen beispielsweise im Frühjahr das Sprossen und Blühen von Pflanzen oder die Rückkehr von wandernden Vögeln und Schmetterlingen. Phänologische Phasen werden hauptsächlich durch Temperatur und Strahlung gesteuert. Daneben beeinflussen weitere Umweltfaktoren, wie biotische und edaphische Faktoren oder die Wasserversorgung, ihre Abfolge. Da Tiere aufgrund ihrer Beweglichkeit schwerer zu beobachten sind, stehen meist Pflanzen im Mittelpunkt phänologischer Beobachtungen.
Anders als direkte Temperatur-Messungen spiegelt die Phänologie eine Reaktion der Natur auf ihre Umwelt wieder, die wiederum durch den globalen Klimawandel mitbestimmt wird. Daher ist sie ein wichtiger, besonders sensitiver Bio-Indikator für den Klimawandel. Die phänologischen Beobachtungen dienen dem besseren Verständnis der Interaktionen zwischen Atmosphäre und Biosphäre. Sie können wichtige Hinweise auf die Verschiebung von Arten- bzw. Konkurrenzbeziehungen innerhalb von Ökosystemen liefern und bezüglich der Vernetzung von Naturprozessen sensibilisieren. Damit kann die Phänologie als Frühwarnsystem für die Anfälligkeit einzelner Ökosysteme durch den Klimawandel genutzt werden.

Abb. 1: Veränderung des Blühbeginns der Apfelblüte in NRW im Zeitraum 1951 - 2008

Umfangreiche Studien haben gezeigt, dass sich der Ablauf der Jahreszeiten in den letzten Jahrzehnten verändert hat. Austrieb, Blüte und Fruchtreife setzen früher im Jahr ein, während im Herbst die Blattverfärbung und der Blattfall teilweise verspätet sind. Die Vegetationsperiode hat sich in Mitteleuropa um bis zu zwei Wochen verlängert. Weitere Erkenntnisse zeigen, dass zum Beispiel Zugvögel ihre Zugzeiten nach vorne verlagern und Tiere ihre Überwinterungsstrategien ändern. Diese Beobachtungen ist auf die überwiegend anthropogen herbeigeführte globale Erwärmung zurückzuführen.

Phänologische Gärten

Abb. 2: Die Zaubernuss gehört zum
phänologischen Untersuchungsprogramm.
Beobachtet werden der Beginn der Blüte,
die Vollblüte und das Ende der Blüte.
Die Pflanze blüht zu Beginn des Jahres.

Zur Beobachtung der Phänologie zahlreicher Pflanzenarten hat der Deutsche Wetterdienst (DWD) ein deutschlandweites Beobachtungsnetz aufgebaut. Im Beobachtungsprogramm befinden sich Wildpflanzen, Forst- und Ziergehölze, landwirtschaftliche Kulturen und Obstgehölze. Die Datenreihen gehen bis 1951 zurück. Zudem werden weltweit phänologische Daten in extra angelegten "Phänologischen Gärten" erhoben. Das LANUV hat in 2007 einen Phänologischen Garten in NRW nach internationalen Standards in Recklinghausen eingerichtet.

In Phänologischen Gärten werden Vegetationsphasen an genetisch identischen Pflanzen beobachtet. Dadurch wird ein Einfluss des Erbguts auf den Eintritt bestimmter Entwicklungsstadien ausgeschlossen. Zudem werden bestimmte Anforderungen an die Lage und Exposition der Flächen gelegt, um eine bessere Vergleichbarkeit der Beobachtungsergebnisse zu gewährleisten. Internationale Standards für Phänologische Gärten sind die Internationalen Phänologischen Gärten (IPG) und das Programm Global Phenological Monitoring (GPM). Weiterhin gibt es das Umweltbildungsprogramm GLOBE (Global Learning and Observations to Benefit the Environment), in dessen Rahmen Schulen GLOBE-Phänologische Gärten (GPG) anlegen.

Internationale Phänologische Gärten (IPG)

Phänologische Gärten des LANUV

Im November 2007 hat das LANUV in Recklinghausen einen Phänologischen Garten nach IPG- und GPM-Standard angelegt. Damit beteiligt sich das Land Nordrhein-Westfalen an den beiden internationalen phänologischen Beobachtungsprogrammen.

Phänologischer Garten Recklinghausen

Am Standort des LANUV in Essen ist ebenfalls ein phänologischer Garten eingerichtet und in die bestehende Grünanlage integriert worden. Der Garten beinhaltet dieselben Pflanzenarten wie in Recklinghausen. Hier wurden alle Pflanzen ca. 1 Jahr später eingesetzt, sodass die Beobachtungen der GPM- Pflanzen erst in 2010 beginnen konnte.

Literatur:

SCHIRMER, H.; W. BUSCHNER; A. CAPPEL; H.-G. MATTÄUS u. M. SCHLEGEL (1987): Meteorologie - Meyers kleines Lexikon. Mannheim, 496 S.