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Artikel

Autor(en): Claudio Defila, François Jeanneret (externe Autoren)
Redaktion: WSL, Schweiz
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Phänologie – ein Biomonitoring und seine Anwendungen

Die Phänologie befasst sich mit dem jahreszeitlich wiederkehrenden Wachstums- und Entwicklungsgang von Lebewesen und abiotischen Erscheinungen. Dabei handelt es sich um Beobachtungen von Eintrittsterminen der Pflanzenentwicklung (von der Blattentfaltung bis zum Blattfall), von Vogelzügen (Ankunft und Abflug der Zugvögel) oder Reif, des Gefrierens von Gewässern und weiterer Naturerscheinungen. 

Phänologische Beobachtungsnetze in der Schweiz

Blattentfaltung bei der Rosskastanie
Abb. 1 - In Genf beobachtet man den Blatt-
austrieb der Rosskastanie bereits seit 1808.
Foto: qay/pixelio.de

MeteoSchweiz betreibt seit 1951 ein nationales phänologisches Beobachtungsnetz. Von anfänglich 70 phänologischen Beobachtungsstationen ist das Netz heute auf 160 Stationen angewachsen. Es deckt alle Regionen der Schweiz ab und umfasst Höhenlagen von 200 bis 1800 m ü.M. Von den 1951 gegründeten Beobachtungsstationen sind heute noch 17 in Betrieb.

Das ursprüngliche Beobachtungsprogramm umfasste 9 Kräuter, 15 Bäume und Sträucher, 12 Kulturpflanzen und drei Zugvögel sowie den ersten Reif im Herbst – eine abiotische phänologische Phase. Insgesamt wurden (ohne den ersten Reif) 45 phänologische Phasen beobachtet.

1996 wurde das phänologische Beobachtungsprogramm überarbeitet. Da die Landwirtschaft an den Daten der Kulturpflanzen nicht mehr interessiert ist und die Vogelwarte Sempach die Daten über die Vogelzüge selber erhebt, wurde die Anzahl der Kulturpflanzen stark reduziert und die Vogelphänologie ganz weggelassen. Heute enthält das Programm 26 Pflanzenarten (14 wild wachsende Bäume und Sträucher, 8 Kräuter und 4 Kulturpflanzen) und 69 Phänophasen.

Nebst dem Beobachtungsnetz von MeteoSchweiz existieren in der Schweiz weitere Netze mit spezifischen Zielsetzungen (Tab. 1). Auch haben einige internationale Phänologie-Netze Stationen in der Schweiz.

Tabelle 1 - Phänologische Netze in der Schweiz
Netz Anzahl Stationen
Institution, Koordination Zentrale
Allgemeines Netz 160
MeteoSchweiz Zürich
Waldnetz 10
MeteoSchweiz Zürich
Schweizerischer Nationalpark 3
MeteoSchweiz Zürich
BERNCLIM 15
Geographisches Institut der Universität Bern
Zentralschweiz   Gymnasium Cham Cham
Vogelschutz Schweiz   Schweizerische Vogelwarte Sempach Stadt
Phäno-Spezial 39
MeteoSchweiz/Agroscope Zürich
Pollenmessnetz 14
MeteoSchweiz Zürich
Groupe Ambrosia   Conservatoire et Jardin botaniques
de la Ville de Genève
Chambésy
Closet phenologists 11
MétéoSuisse, station aérologique Payerne
GLOBE Schweiz 2
Pädagogische Fachhochschule Solothurn

Internationale Vernetzung

Seit Ende des 20. Jahrhunderts sind Bestrebungen zur internationalen und globalen Vernetzung der Phänologie im Gange. Mit dem europäischen phänologischen Netzwerk EPN und der COST-Aktion 725 ("Establishing a European Phenological Data Platform for Climatological Applications") sollen die Beobachtungsprogramme in Europa vereinheitlicht und die Daten in einer zentralen Datenbank verfügbar gemacht werden.

Verwendungszwecke

Phänologische Beobachtungen fanden bereits sehr früh in der Menschheitsgeschichte Verwendung. Bereits die Jäger und Sammler mussten für ihr Überleben wissen, wann und wo die essbaren Früchte reiften und wo die Wildeinstände in der jeweiligen Jahreszeit waren. Später betrieben die Menschen Ackerbau. Sie waren nun auf die Phänologie der Kulturpflanzen angewiesen. Es stellte sich die Frage nach den idealen Saat- oder Ernteterminen. All diese Erfahrungen wurden über Generationen hinweg weitergegeben, verfeinert und ergänzt.

Die urbane Lebensweise lässt uns dieses Wissen langsam vergessen. Für landwirtschaftliche und naturwissenschaftliche Fragestellungen bietet die Phänologie jedoch nach wie vor wertvolle Datengrundlagen an. So dient sie heute beispielsweise für gezielte Frostwarnungen, Pollenprognosen oder für die Optimierung des Pflanzenschutzes in der Landwirtschaft. Mittels langjährigen Beobachtungsreihen können auch phänologische Kalender erstellt werden. Diese zeigen für einen bestimmten Standort, zu welchem Zeitpunkt im Mittel welche Phänophase auftritt.

Seit Mitte der Neunzigerjahre erlebt die Phänologie wegen der Klimaerwärmung weltweit einen starken Aufschwung. In wissenschaftlichen Arbeiten wurde nachgewiesen, dass vor allem im Frühling die Temperatur die Vegetationsentwicklung stark beeinflusst und dass durch die Klimaerwärmung die phänologischen Termine tendenziell früher eintreten.

Die Phänologie ist eine wenig aufwändige, aber aussagekräftige Methode, die klein- wie grossräumiges Biomonitoring ermöglicht. Die Anwendungsmöglichkeiten der phänologischen Daten sind vielfältig (Abb. 2) und eröffnen auch in Zukunft ein grosses Potenzial.

Anwendungsbereiche der Phänologie
Abb. 2 -  Anwendungsbereiche der Phänologie

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