A1 - Klimawandel und Vegetationsentwicklung

1) 1) Beginn der Apfelblüte

(Machbarkeit: 1, DPSIR-Einstufung: I, Einheit: [Tag des Jahres])

2) 2) Dauer der Vegetationsperiode

(Machbarkeit: 1, DPSIR-Einstufung: I, Einheit: [d])

Stand: 20.08.2020

Definition und Berechnungsverfahren:

Als Indikator für den langfristigen Entwicklungsgang der Vegetation, abhängig von den Jahreszeiten, wird der Beginn der Apfelblüte als Anzeiger des Eintritts des Vollfrühlings gewählt. Zusätzlich wird die Veränderung der Dauer der phänologischen Vegetationsperiode abgebildet, erfasst durch die Zeitspanne zwischen dem (relativ frühen) Blühbeginn der Salweide und der Blattverfärbung der Stieleiche als phänologischer Zeiger für den Eintritt des Spätherbstes. Damit ist eine Annäherung an die landwirtschaftliche Vegetationsperiode gegeben.

1) Beginn der Apfelblüte in Tag des Jahres: Berechnung des gleitenden 30-jährigen Mittels

In die Berechnung gehen die Daten der Beobachtungsstationen der Bundesländer ein; daraus werden zunächst die jährlichen Mittelwerte und nachfolgend die 30-jährigen Mittelwerte für die Bundesländer berechnet. Für Deutschland werden die Daten aller Bundesländer herangezogen; daraus wird dann der Mittelwert für den jeweiligen 30-Jahres-Zeitraum berechnet. In der Grafik und Tabelle ist (aus technischen Gründen) jeweils das letzte Jahr der 30-Jahres-Periode angegeben.

2) Dauer der Vegetationsperiode (Kalendertag Blattverfärbung Stieleiche minus Kalendertag Blühbeginn Salweide) in Tagen: Berechnung des gleitenden 30-jährigen Mittels

Zunächst werden die jährlichen Mittelwerte aus den Daten der einzelnen Bundesländer gebildet, für Deutschland aus den Daten aller Bundesländer; daraus wird dann der Mittelwert für den gesamten 30-Jahres-Zeitraum je Bundesland bzw. für Deutschland berechnet. In der Grafik und Tabelle ist (aus technischen Gründen) jeweils das letzte Jahr der 30-Jahres-Periode angegeben.

Die Werte beziehen sich immer auf den gesamten 30-Jahres-Zeitraum. Damit wird verdeutlicht, dass nicht ein Jahr im Fokus steht, sondern ein ganzer Zeitraum. Der Zeitraum von 1961-1990 gilt als Klimanormalperiode und sollte als Vergleichszeitraum beibehalten werden.

Für die Berechnung des Indikators werden die Daten aller Beobachtungsstationen der jeweiligen Bundesländer herangezogen; es werden alle im jeweiligen Jahr zur Verfügung stehenden Daten berücksichtigt.

Datenquelle: Deutscher Wetterdienst DWD; eigene Berechnungen

Die phänologischen Daten werden zentral für das ganze Bundesgebiet durch den Deutschen Wetterdienst (DWD) erhoben. Der DWD unterhält in den alten Bundesländern seit 1951 ein phänologisches Beobachtungsprogramm. Für die neuen Bundesländer liegen seit 1961 entsprechende Daten vor. Daher beginnen die Datenreihen für den Indikator einheitlich ab dem Jahr 1961. 2013 waren in Deutschland 1185 Stationen aktiv.

Bedeutung:

Die Phänologie (Lehre von den Erscheinungen) befasst sich mit den im jahreszeitlichen Ablauf periodisch auftretenden Erscheinungen der Pflanzen- und Tierwelt, z. B. Blattaustrieb, Blüte und Blattfall, Zugverhalten und Paarungszeit von Vögeln. Phänologische Beobachtungen der Pflanzen erfassen die wiederkehrenden Wachstums- und Entwicklungserscheinungen, also die Eintrittszeiten charakteristischer Entwicklungsstadien (Phasen) der Pflanzen. Aus den Eintrittszeiten phänologischer Phasen kann der Einfluss veränderter Umweltbedingungen, v. a. Änderungen von Witterung und Klima, auf die Vegetationsentwicklung ermittelt werden. Verschiebungen phänologischer Phasen in Abhängigkeit von Temperaturveränderungen sind wissenschaftlich belegt und indizieren die Wirkung von Klimaänderungen in der belebten Natur. Langjährige Datenreihen haben dabei einen hohen Stellenwert.

Vor allem in gemäßigten Klimazonen wie Deutschland ist die Temperatur ausschlaggebend für die zeitliche Abfolge der phänologischen Phasen. Insbesondere die Frühlingsphasen (Vor-, Erst-, Vollfrühling, d.h. das Aufbrechen der Knospen, der Blattentfaltung und der Blüte der Pflanzen) zeichnen sich durch eine starke Korrelation mit der Temperatur aus (maßgeblich ist die Temperatur der einer Entwicklungsphase vorausgehenden 2-3 Monate.); der Eintritt der Herbstphasen dagegen wird von zahlreichen anderen Faktoren (z. B. Niederschlagsmenge im Sommer, Einstrahlung etc.) mitbestimmt.

Verschiebungen der Phasen können Auswirkungen für den Obst- und Weinbau, die Landwirtschaft und den Wald sowie für Lebensgemeinschaften und Arten haben. Denkbar sind veränderte und neue Konkurrenzen und Wechselwirkungen. Zudem bleibt auch bei früherem Blühbeginn infolge wärmerer Frühjahrstemperaturen weiterhin die Gefahr von Spätfrösten z. B. für die Obstblüte bestehen. Je nach Stärke und Andauer der Frostereignisse werden Blüten geschädigt und damit der Fruchtansatz reduziert, so dass nachfolgende Ertragsverluste möglich sind.

Landesspezifika / Stand:

 

Datenlage

Zielstellungen

Daten ab 1961

kein Ziel

Daten ab 1961

Klimaschutzprogramm Bayern 2050 (2015): Um den Klimawandel möglichst beherrschbar zu halten, muss der globale Temperaturanstieg auf maximal 2 Grad Celsius begrenzt werden. Bayern stellt sich seiner Verantwortung für den Klimaschutz: bis 2050 soll in Bayern der Ausstoß aller Treibhausgase auf weniger als 2 Tonnen pro Kopf und Jahr gesenkt werden

Daten ab 1961. Für die Stadtstaaten steht kein ausreichendes Datenmaterial zur Verfügung (Auskunft DWD). Daher wurde Berlin mit Brandenburg zusammengefasst.

 

keine Angabe

Daten ab 1961

 

kein Ziel

Daten ab 1961. Für die Stadtstaaten steht kein ausreichendes Datenmaterial zur Verfügung (Auskunft DWD). Daher wurde Bremen mit Niedersachsen zusammengefasst.

Klimaanpassungsstrategie (2018): Die Klimaanpassungsstrategie erkennt (...) die Auswirkungen des Klimawandels auf die Vegetation durch einen erhöhten Wasserbedarf, Trockenstress und sinkende Grundwasserstände an. Ein adaptives und phänologisches Schutzgebietsmanagement ist eine der Schlüsselmaßnahmen der Klimaanpassungsstrategie.

Daten ab 1961. Für die Stadtstaaten steht kein ausreichendes Datenmaterial zur Verfügung (Auskunft DWD). Daher wurde Hamburg mit Schleswig-Holstein zusammengefasst.

 

kein Ziel

Daten ab 1961

 

kein Ziel

Daten ab 1961

 

keine Angabe

Daten ab 1961

 

keine Angabe

Daten ab 1961

 

kein Ziel

Daten ab 1961

 

kein Ziel

Daten ab 1961

 

kein Ziel

Daten ab 1961

 

kein Ziel

Daten ab 1961

 

kein Ziel

Daten ab 1961

 

kein Ziel

Daten ab 1961

 

kein Ziel

Daten ab 1961

Indikatorenbericht 2014 zur NBS (BMU 2014): Als ein ambitioniertes Ziel zum Schutz des Klimas gilt eine Begrenzung der weltweiten Erwärmung der Erdatmosphäre auf höchstens zwei Grad gegenüber dem vorindustriellen Wert. Daraus kann kein konkreter Zielwert für den vorliegenden Indikator abgeleitet werden. Allerdings ist grundsätzlich anzustreben, einer weiteren Verlängerung der Vegetationsperiode und weiteren Verschiebungen der phänologischen Jahreszeiten durch eine konsequente Klimaschutzpolitik entgegenzuwirken.

Hinweise zur Interpretation

Beide Indikatoren sind normiert. Bei einer länderübergreifenden Interpretation sind ergänzend die von Klimamodellen projizierten regionalen Unterschiede der Klimaveränderungen und deren Folgen (z. B. für biologische Vielfalt und Landwirtschaft) zu beachten.

Die aufeinander folgenden 30-jährigen Betrachtungszeiträume überschneiden sich um jeweils 29 Jahre. Dennoch ermöglicht die Auswertung den Verlauf der Veränderung aufzuzeigen. Daten für beide Indikatoren stehen jährlich zur Verfügung.

Bei der Apfelblüte deuten niedrige Werte auf eine Verfrühung und höhere Werte auf ein Verspätung des Eintritts des Vollfrühlings hin. Bei der Vegetationsdauer deuten niedrige Werte auf eine Verkürzung und höhere Werte auf eine Verlängerung der Vegetationsperiode hin.

Klärungsbedarf, Weiterentwicklung, weitere Schritte:

Die Bereitstellung der phänologischen Daten erfolgt durch den DWD (Beobachternetz). Auch bei Reduzierung der phänologischen Beobachtungsstationen ist für statistische Auswertungen sicherzustellen, dass weiterhin statistisch belastbare Datengrundlagen zur Verfügung stehen.

Für Rheinland-Pfalz und das Saarland werden andere vom DWD auf diese Bundesländer bezogenen "Produkte" zusammengefasst; zur Vereinheitlichung wird dieses Verfahren auch für phänologische Daten übernommen. Auf Dauer werden deshalb für diesen Indikator nur noch zusammengefasste Daten für Rheinland-Pfalz und das Saarland zur Verfügung stehen.

Weiterhin werden in phänologischen Gärten Vegetationsphasen an genetisch identischen Pflanzen beobachtet, um den Einfluss des Erbgutes auf den Eintritt der Entwicklungsstadien auszuschließen. Zudem werden bestimmte Anforderungen an Lage und Exposition der Versuchsflächen gestellt, um eine bessere Vergleichbarkeit der Beobachtungsergebnisse zu gewährleisten. Internationale Programme sind die „Internationalen Phänologischen Gärten“ (IPG; gegründet 1959). Derzeit existieren 65 aktive Gärten, davon 28 in Deutschland (Stand 2020) und das „Global Phenological Monitoring“ (GPM; erster Garten 1998 gepflanzt in Deuselbach/Hunsrück; derzeit insgesamt 33 Gärten, davon 28 in Deutschland (Stand 2020)). Die IPG dienen der Beobachtung möglicher Folgen des Klimawandels. In den Gärten werden phänologische Phasen wie z. B. Blattfall insbesondere an einheimischen Baum- und Straucharten beobachtet.

Wenn eine repräsentative Anzahl phänologischer Gärten in allen Bundesländern eingerichtet ist und Daten erfasst werden, ist eine Nutzung dieser Beobachtungsergebnisse zu prüfen.

"Verwandte" Indikatoren im Set:

Ansprechpartner:

 

Ute Heyder
ute.heyder@hlnug.hessen.deute.heyder@
Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie
Rheingaustraße 186
65203 Wiesbaden
Tel.: 0611 6939 295

Datentabelle:

Beginn der Apfelblüte [Tag des Jahres]

 

1961-90

1962-91

1963-92

1964-93

1965-94

1966-95

1967-96

1968-97

Baden-Württemberg

123

124

123

123

122

122

122

122

Bayern

128

129

128

128

128

127

127

127

Berlin

127

128

127

127

127

126

126

126

Brandenburg

127

128

127

127

127

126

126

126

Bremen

128

128

127

127

127

126

126

126

Hamburg

135

135

135

134

134

133

133

133

Hessen

126

127

126

126

126

125

125

125

Mecklenburg-Vorpommern

133

134

133

133

132

132

132

132

Niedersachsen

128

128

127

127

127

126

126

126

Nordrhein-Westfalen

124

124

124

123

123

123

123

123

Rheinland-Pfalz

124

125

124

124

124

123

123

123

Saarland

122

123

122

122

122

121

121

121

Sachsen

130

131

131

130

130

129

129

129

Sachsen-Anhalt

127

127

127

126

126

125

126

125

Schleswig-Holstein

135

135

135

134

134

133

133

133

Thüringen

132

132

132

132

131

131

131

131

Deutschland

127

128

128

127

127

126

126

126

 

 

1969-98

1970-99

1971-00

1972-01

1973-02

1974-03

1975-04

1976-05

Baden-Württemberg

122

121

120

120

120

119

119

119

Bayern

127

127

126

126

125

125

125

125

Berlin

126

125

125

124

124

124

124

123

Brandenburg

126

125

125

124

124

124

124

123

Bremen

126

125

125

125

124

124

123

123

Hamburg

133

132

132

131

131

131

130

130

Hessen

125

125

124

124

123

123

123

122

Mecklenburg-Vorpommern

132

131

130

130

130

129

129

129

Niedersachsen

126

125

125

125

124

124

123

123

Nordrhein-Westfalen

122

122

121

121

121

120

120

120

Rheinland-Pfalz

123

123

122

122

121

121

121

120

Saarland

121

121

120

120

120

119

119

119

Sachsen

129

129

128

128

127

127

127

127

Sachsen-Anhalt

125

125

124

124

123

123

123

123

Schleswig-Holstein

133

133

132

132

131

131

130

130

Thüringen

131

130

129

129

129

128

128

128

Deutschland

126

126

125

125

124

124

124

123

 

Datentabelle (Fortsetzung):

Beginn der Apfelblüte [Tag des Jahres]

 

1977-06

1978-07

1979-08

1980-09

1981-10

1982-11

1983-12

1984-13

Baden-Württemberg

119

119

118

117

117

117

116

116

Bayern

125

124

124

123

122

122

121

121

Berlin

123

123

122

121

121

120

120

120

Brandenburg

123

123

122

121

121

120

120

120

Bremen

123

122

122

121

120

120

120

120

Hamburg

130

129

128

127

127

126

126

126

Hessen

122

122

121

120

120

120

119

119

Mecklenburg-Vorpommern

128

128

127

126

126

125

125

125

Niedersachsen

123

122

122

121

120

120

120

120

Nordrhein-Westfalen

119

119

118

118

117

117

117

116

Rheinland-Pfalz

120

120

120

119

118

118

117

117

Saarland

119

119

118

117

117

117

116

116

Sachsen

126

126

125

124

124

123

123

123

Sachsen-Anhalt

122

122

121

120

120

119

119

119

Schleswig-Holstein

130

129

128

127

127

126

126

126

Thüringen

128

127

126

126

125

125

124

124

Deutschland

123

123

122

121

121

121

120

120

 

 

1985-14

1986-15

1987-16

1988-17

1989-18

1990-19

Baden-Württemberg

115

114

114

113

113

112

Bayern

120

120

119

119

118

118

Berlin

119

118

118

117

117

117

Brandenburg

119

118

118

117

117

117

Bremen

119

118

118

117

116

116

Hamburg

125

124

124

124

123

123

Hessen

118

117

117

116

115

115

Mecklenburg-Vorpommern

124

124

123

123

122

122

Niedersachsen

119

118

118

117

116

116

Nordrhein-Westfalen

115

115

114

114

113

113

Rheinland-Pfalz

116

116

115

115

114

114

Saarland

115

115

114

114

113

113

Sachsen

121

121

121

120

119

119

Sachsen-Anhalt

118

117

117

116

116

116

Schleswig-Holstein

125

124

124

124

123

123

Thüringen

123

122

122

121

121

120

Deutschland

119

118

118

117

117

116

 

Datentabelle:

Dauer der Vegetationsperiode [Tage]

 

1961-90

1962-91

1963-92

1964-93

1965-94

1966-95

1967-96

1968-97

Baden-Württemberg

209

209

209

210

211

212

210

211

Bayern

201

201

201

202

203

203

203

203

Berlin

199

199

200

200

201

202

201

202

Brandenburg

199

199

200

200

201

202

201

202

Bremen

203

203

204

204

205

206

205

206

Hamburg

195

195

196

197

197

197

197

198

Hessen

203

202

203

204

204

205

204

205

Mecklenburg-Vorpommern

197

196

197

198

198

199

199

200

Niedersachsen

203

203

204

204

205

206

205

206

Nordrhein-Westfalen

208

207

208

209

210

210

210

210

Rheinland-Pfalz

207

207

208

208

209

210

209

209

Saarland

211

211

212

213

214

214

214

214

Sachsen

197

197

198

198

199

200

199

200

Sachsen-Anhalt

200

200

201

201

202

203

202

203

Schleswig-Holstein

195

195

196

197

197

197

197

198

Thüringen

195

195

196

196

197

198

197

198

Deutschland

202

202

203

203

204

205

204

204

 

 

1969-98

1970-99

1971-00

1972-01

1973-02

1974-03

1975-04

1976-05

Baden-Württemberg

211

212

213

213

214

214

214

213

Bayern

203

204

205

205

206

206

206

205

Berlin

203

203

204

205

206

206

206

205

Brandenburg

203

203

204

205

206

206

206

205

Bremen

206

207

208

209

210

210

210

209

Hamburg

199

199

201

201

202

202

202

202

Hessen

206

206

207

208

209

209

209

209

Mecklenburg-Vorpommern

200

201

202

203

203

203

203

203

Niedersachsen

206

207

208

209

210

210

210

209

Nordrhein-Westfalen

211

211

212

213

214

214

214

213

Rheinland-Pfalz

210

210

211

212

212

213

212

212

Saarland

214

215

216

217

217

218

218

217

Sachsen

200

201

202

203

204

204

204

203

Sachsen-Anhalt

204

204

205

206

207

207

207

207

Schleswig-Holstein

199

199

201

201

202

202

202

202

Thüringen

198

199

200

201

202

202

202

202

Deutschland

205

206

207

208

208

208

208

208

 

Datentabelle (Fortsetzung):

Dauer der Vegetationsperiode [Tage]

 

1977-06

1978-07

1979-08

1980-09

1981-10

1982-11

1983-12

1984-13

Baden-Württemberg

213

213

214

214

214

214

214

214

Bayern

205

205

206

206

205

206

206

206

Berlin

205

206

206

207

207

208

208

207

Brandenburg

205

206

206

207

207

208

208

207

Bremen

209

209

210

210

210

211

211

211

Hamburg

202

202

203

204

204

204

205

204

Hessen

209

208

209

210

209

210

210

210

Mecklenburg-Vorpommern

203

204

204

205

206

206

206

206

Niedersachsen

209

209

210

210

210

211

211

211

Nordrhein-Westfalen

213

213

213

214

214

214

214

214

Rheinland-Pfalz

212

212

212

212

212

212

212

212

Saarland

217

216

217

217

217

217

217

217

Sachsen

203

203

204

205

205

205

206

205

Sachsen-Anhalt

207

207

208

209

209

209

210

209

Schleswig-Holstein

202

202

203

204

204

204

205

204

Thüringen

202

202

203

204

204

204

204

204

Deutschland

208

208

208

209

209

209

209

209

 

 

1985-14

1986-15

1987-16

1988-17

1989-18

1990-19

Baden-Württemberg

215

215

216

217

217

218

Bayern

206

207

208

209

209

209

Berlin

208

208

210

210

210

211

Brandenburg

208

208

210

210

210

211

Bremen

212

212

213

214

214

215

Hamburg

205

206

207

208

209

209

Hessen

211

211

213

213

213

214

Mecklenburg-Vorpommern

207

207

209

209

209

209

Niedersachsen

212

212

213

214

214

215

Nordrhein-Westfalen

215

215

216

217

217

217

Rheinland-Pfalz

213

213

214

214

215

215

Saarland

217

217

218

219

219

220

Sachsen

206

206

208

208

208

209

Sachsen-Anhalt

210

210

212

212

212

213

Schleswig-Holstein

205

206

207

208

209

209

Thüringen

205

205

207

207

208

208

Deutschland

210

210

211

212

212

213

 



Abb.: Beginn der Apfelblüte [Tag des Jahres]


Abb.: Dauer der Vegetationsperiode in Tagen [d]