Pflanzenphänologie

Was ist Pflanzenphänologie?
Die Phänologie befasst sich mit den regelmässig wiederkehrenden Wachstums- und Entwicklungsprozessen von Lebewesen im Jahresverlauf. In der Pflanzenphänologie werden die Eintrittstermine (entsprechend einem konkreten Tag im Jahr) der sogenannten Phänophasen wie Blattentfaltung, Blüte, Fruchtreife, Blattverfärbung und Blattfall verschiedener Pflanzenarten beobachtet.
Ein Beispiel für phänologische Beobachtungen in der Pflanzenwelt ist der Zeitpunkt der allgemeinen Blüte, an dem 50 % der Blüten des gewöhnlichen Löwenzahns geöffnet sind. Ein anderes Beispiel ist der Zeitpunkt an dem 50% der Blätter der Robinie entfaltet sind oder der Beginn der Blüte des Roten Holunders, indem sich die ersten Blüten an drei Blütenständen geöffnet haben.

Wie wird die Pflanzenphänologie gemessen?
MeteoSchweiz betreibt seit 1951 ein phänologisches Beobachtungsnetz, das mittlerweile rund 160 Stationen in der ganzen Schweiz umfasst. An diesen Stationen werden 26 verschiedene Pflanzenarten beobachtet, um die Vegetationsentwicklung zu beschreiben. Die Beobachtungen werden auch heute noch manuell von Beobachtern durchgeführt. In der Schweiz gibt es zudem zwei besonders lange phänologische Beobachtungsreihen: Seit 1808 wird in Genf der Zeitpunkt des Blattausbruchs der Rosskastanie erfasst, und seit 1894 die Blütezeit des Kirschbaums in Liestal.

Einflüsse auf die Pflanzenphänologie
Die Vegetationsentwicklung wird von verschiedenen Faktoren wie Klima, Bodenbeschaffenheit, Bodenflora und -fauna, Topografie und Höhenstufe, sowie aktuellen Witterungsbedingungen oder der Tageslänge und der Genetik der Pflanze beeinflusst. Da die Vegetationsentwicklung im Frühling und Sommer stark temperaturabhängig ist, eignen sich Pflanzen besonders gut als Indikatoren für den Klimawandel. Lange Beobachtungsreihen sind äusserst wertvoll, um Rückschlüsse auf vergangene Klimabedingungen zu ziehen.
Da viele dieser Einflussfaktoren stark mit der Höhenlage korrelieren, wird die Vegetationsentwicklung ebenfalls erheblich von der Höhe beeinflusst. Grob lässt sich sagen, dass eine Höhenänderung von 100 Metern etwa einer Veränderung der Vegetationsentwicklung im Frühling und Sommer um 3 Tage entspricht.

Entwicklung der Pflanzenphänologie in der Schweiz
Neben den Beobachtungen einzelner Pflanzenarten veröffentlicht MeteoSchweiz jährlich einen Mittelwert für die phänologische Entwicklung im Frühling in der Schweiz: den sogenannten Frühlingsindex. Dieser Index berücksichtigt die Blüte- und Blattentfaltungsdaten von neun verschiedenen Pflanzenarten an etwa 80 Standorten mit langen Datenreihen. Der Frühlingsindex macht die starken jährlichen Schwankungen sichtbar und verdeutlicht den allgemeinen Trend zu einer früheren Blüte und Blattentfaltung. Während sich der Frühlingszeitpunkt bis 1988 kaum veränderte, ist seit 1989 eine deutliche Verfrühung zu beobachten.
Je nach Pflanzenart kann die Entwicklung im Frühling nicht nur von der Temperatur, sondern auch von der Tageslänge abhängen, wie es zum Beispiel bei der Buche der Fall ist. Da sich die Tageslänge nicht verändert hat, hat sich der Zeitpunkt der Blattentfaltung der Buche seit 1951 nur geringfügig verändert und tritt heute nur etwa fünf Tage früher ein. Andere Arten, wie die Hasel, reagieren hingegen sehr stark auf Temperaturveränderungen. So hat sich die Blüte der Hasel im Vergleich zu 1952 an bestimmten Stationen unter 800 Metern über Meer um ganze 18 Tage verfrüht. Beim Löwenzahn beträgt die Verfrühung 14 Tage, und bei der Kirschbaumblüte sind es 11 Tage. Diese Beobachtungen zeigen, dass sich die Vegetation im Frühling und Sommer heute deutlich früher als noch vor einigen Jahrzehnten entwickelt. Der Grund dafür ist die Temperaturzunahme, die durch den Klimawandel verursacht wird.

Information zu Karte
Die Karte zeigt die Entwicklung der Eintrittstermine der allgemeinen Blüte, an dem 50 % der Blüten geöffnet sind, für den gewöhnlichen Löwenzahn und für die Wiesen-Margerite. Ein Stab dient als Referenz-Zeitleiste, auf der die Mittelwerte des Eintrittstags der Phänophasen für die Zeiträume 1951-1970 und 2004-2023 angezeigt werden. So lässt sich für eine bestimmte Messstation erkennen, wie sich der Eintrittstag der Phänophase (allgemeine Blüte) in den beiden Zeitperioden verändert hat.
Beim Betrachten der Karte ist es wichtig zu beachten, dass phänologische Beobachtungen individuelle Unsicherheiten aufweisen. Unter anderem ist das Einschätzen, ob eine Phänophase schon erreicht wurde, trotz genauer Anleitung bis zu einem gewissen Grad subjektiv. Bei langen Datenreihen spielen Beobachterwechsel und ein Wechsel der beobachteten Pflanzen eine Rolle. Trotz dieser Ungenauigkeiten liefern die Beobachtungen wertvolle Informationen, um die Entwicklungsprozesse der Pflanzen und den Einfluss des Klimawandels besser zu verstehen.