Veränderung der jahreszeitlichen Entwicklungsphasen bei Pflanzen

Die Klimaveränderung ist in Deutschland inzwischen deutlich an Veränderungen der zeitlichen Entwicklung von Pflanzen (Phänologie) ablesbar. Vor allem die Temperaturerhöhung führt zu zeitigerem Austrieb, Blüte und Fruchtbildung im Vergleich zu früheren Jahrzehnten. Die Folgen für die biologische Vielfalt sowie Strukturen und Funktionen von Ökosystemen sind bisher kaum erforscht.

Inhaltsverzeichnis

 

Pflanzen als Indikatoren für Klimaveränderungen

Der Begriff „Phänologie“ bezeichnet heute im Wesentlichen die Beobachtung von Entwicklungsvorgängen von Lebewesen im Freien. Zum Beispiel erfassen Akteure in einem deutschlandweiten Beobachtungsnetz, wann in den einzelnen Jahren der Blattaustrieb, die Blüte oder Fruchtbildung bestimmter Zeigerpflanzen einsetzte oder wann sich die Blätter der Laubbäume färbten oder abfielen. Diese phänologischen Phasen hängen wesentlich von der Temperaturentwicklung und der Wasserversorgung in den jeweiligen Jahren ab. Phänologische Daten sind deshalb sehr gute Indikatoren für die Wirkung der Klimaveränderung auf die Vegetation. Die existierenden Zeitreihen umfassen inzwischen bis zu sieben Jahrzehnte.

 

Die Dauer der Vegetationsperiode nimmt zu

Die Vegetationsperiode , also die Zeit des Jahres, in der Pflanzen wachsen, blühen und fruchten, nahm in Deutschland seit 1961 im mittleren Trend um rund zwei Wochen zu. Die Vegetationsperiode beginnt mit dem Vorfrühling, dessen Start durch den Blühbeginn des Huflattichs angezeigt wird. Sie endet mit dem Spätherbst, wofür der beginnende Blattfall der Stieleiche steht. Trotz witterungsbedingter Schwankungen von Jahr zu Jahr belegen die nachfolgenden Daten die genannten Trends deutlich.
Abb. „Beginn der Huflattichblüte“ (Beginn Vorfrühling)
Abb. „Blattfall der Stieleiche“ (Ende Spätherbst)
Abb. „Dauer der Vegetationsperiode“

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Weitere Zeigerpflanzen bestätigen den zeitigeren Frühlingsbeginn

Neben dem Huflattich werden zum Beispiel auch das Schneeglöckchen und die Salweide genutzt, um den Beginn des phänologischen Vorfrühlings zu datieren. Nachfolgend sind Zeitreihen für drei weitere Zeigerarten abgebildet, die den Beginn des Frühlings anzeigen und den zeitigeren Beginn dieser Jahreszeit im Vergleich zu früheren Jahrzehnten belegen. Ähnliche Tendenzen zeigen sich beim Blattaustrieb von Waldbäumen oder beim Ährenschieben von Getreide.
Abb. „Beginn der Salweidenblüte“(Vorfrühling)
Abb. „Beginn der Schneeglöckchenblüte“ (Vorfrühling)
Abb. „Beginn der Apfelblüte“ (Vollfrühling)

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Veränderungen beim phänologischen Sommer und Herbst

Im Monitoringbericht 2019 zur Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel steht der Blühbeginn der Sommerlinde für den Beginn des Hochsommers, die Entwicklung erster reifer Früchte beim Schwarzen Holunder für den Beginn des Frühherbstes. Die Beobachtungen belegen einen zeitigeren Start des phänologischen Sommers sowie eine Verlängerung des Herbstes, so dass der phänologische Winter später beginnt.

 

Wirkungen auf Tiere und ökosystemare Prozesse

Bisher ist nur ansatzweise geklärt, wie sich die Verschiebungen phänologischer Phasen auf die Bestände von Tieren auswirken. So reagieren etwa bestimmte Vogelarten mit erhöhtem Bruterfolg infolge kürzerer Winter. Andere werden beeinträchtigt, weil zum Beispiel die Phasen erhöhten Futterbedarfs während der Brut nicht mehr mit einem entsprechend hohen Nahrungsangebot (bestimmte Pflanzen oder Insekten) zusammenfallen. Das gilt ähnlich auch für das Auftreten von Blüten und spezialisierten Bestäubern bei Pflanzen oder in Räuber-Beute-Systemen bei Tieren. Das kann sich drastisch auf die Bestandsentwicklung bestimmter Arten auswirken.

 

Weiterführende Informationen

Detailliertere Informationen zur Verschiebung der phänologischen Phasen finden Sie auf den Internetseiten des Bundesamtes für Naturschutz (BfN) und im Monitoringbericht 2019 zur Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel ab Seite 140. Die Länderinitiative Kernindikatoren stellt auf ihrer Internetseite phänologische Daten auch für die einzelnen Bundesländer dar.

Tipp zum Weiterlesen:
Menzel et al. (2006): European phenological response to climate change matches the warming pattern. Global Change Biology 12(10): p. 1969-1976