Phänologie

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.

Umfangreiche Studien haben gezeigt, dass sich der Ablauf der Jahreszeiten in den letzten Jahrzehnten verändert hat (vgl. Abbildung 1). 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.

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 2007 seinen ersten Phänologischen Garten nach internationalen Standards in Recklinghausen eingerichtet. Inzwischen betreibt das LANUV insgesamt drei Phänologische Gärten.

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 Internationale Phänologische 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.