Untersuchungen zur Phänologie - Erde als System
Die Entwicklungsrhythmen von Pflanzen unterliegen zahlreichen Einflüssen. So steuern innere und äussere Faktoren die Bereitschaft, im Frühling auszutreiben. Innere Faktoren wie die genetische Prädisposition oder auch der Gesundheitszustand, äussere Faktoren wie die aktuelle Witterung, d.h. lokale Tages- und Nachttemperaturen, der Niederschlag, die Tageslänge (Photoperiodismus), aber auch die Wachstumsbedinungen des Vorjahres oder die Witterungsverhältnisse der Vormonate.
Es ist wissenschaftlich erwiesen, dass wärmere Temperaturen einen wesentlichen Einfluss auf den Zeitpunkt der Knospung und somit auf das Blattwachstum von Pflanzen im Frühling hat. Wärmere Temperaturen erwirken eine frühere Knospung und dadurch eine Verlängerung der Vegetationsperiode. Im Herbst ist noch nicht genau geklärt, wie sich erhöhte Temperaturen auswirken, das Einsetzen der Herbstverfärbung und des Blattfalls wird von diversen Faktoren entscheidend mitbeeinflusst, wie unter anderem durch Trockenheit/Dürrephasen während des Sommers/Herbstes oder durch verfrühte Frosteinbrüche.
GLOBE empfiehlt, gleichtzeitig zu den phänologischen Beobachtungen auch die Untersuchungen zu Wetter/Klima durchzuführen (min/max-Temperaturen, Niederschläge). So können die phänologischen Daten im Kontext von aktuellen Witterungsverhältnissen und der Klimaveränderung diskutiert werden (insbesondere für höhere Schulstufen geeignet).
GLOBE Beobachtungsanleitungen
Knospung von Laubbäumen und Sträuchern ("budburst")
Beim Protokoll Knospung geht es um die Bestimmung des Zeitpunktes, an dem ausgewählte Laubbäume oder Sträucher im Schulhausareal oder im Wald zu knospen beginnen. Ab etwa 2 Wochen vor dem erwarteten Beginn der Knospung werden die Bäume/Sträucher alle 2-3 Tage aufgesucht und untersucht. Sobald die ersten kleinen grünen Blättchen an Knospen an 3 Orten im Baum erscheinen, wird das Datum notiert und dieses in die Datenbank eingegeben.
Blattentwicklung("green-up")
An einem südlich orientierten Ast des Baumes/Strauches werden 4 Knospen markiert und diese ab Zeitpunkt der Knospung beobachtet. Sobald das erste Blatt vollständig erscheint, wird im Abstand von 2-3 Tagen die Blattlänge biometrisch bestimmt, bis dass das Blatt ausgewachsen ist. Wie lange braucht ein Blatt, um vollständig ausgebildet zu sein? Lassen Sie Ihre SchülerInnen eine Hypothese erstellen.....
Blattverfärbung und Blattfall ("green-down")
Bei dieser Untersuchung werden ab Beginn der Verfärbung 4 markierte Blätter an einem südlich orientierten Ast mit einer GLOBE Farbkarte verglichen und die dominante Farbe jedes einzelnen Blattes (Codenummer) festgehalten. Diese Beobachtungen werden alle 3-4 Tage durchgeführt, bis hin zum Zeitpunkt des Blattfalls. Alle Daten werden der GLOBE Datenbank zugestellt und werden dementsprechend auch visualisiert. Spannend sind die Diskussionen über den Zusammenhang zwischen Verfärbung/Blattfall und den vorherrschenden Witterungsverhältnissen.
Flieder
Beim Protokoll Flieder werden entweder der gemeine Flieder (Syringa vulgaris) oder der Fliederklon (Syringa chinensis) untersucht. 5 Phänologiephasen gilt es dabei zu erfassen, das erste Blatt, die volle Blattenfaltung, die ersten Blüten, die volle Blüte und das Ende der Blüte. Die zu bestimmenden Phänophasen sind im Handbuch fotografisch dargestellt und einfach zu erkennen. Der Flieder ist ein häufiger und anspruchsloser Strauch, der in vielen Schulhausarealen wächst oder sich anpflanzen lässt.
Der GLOBE Phänologische Garten (GPG)Weiterführende Informationen auf der Humboldt Universität HomepageGLOBE Phänologische Garten (GPG) sind Bestandteil eines wissenschaftlich-phänologischen Netzwerkes, dem "Global Phenological Monitoring Program".
Weltweit werden 8 bestimmte Pflanzen in Phänologische Gärten gepflanzt. Diese Pflanzen sind so ausgewählt, dass sie nahezu das ganze Jahr über blühen. Es handelt sich dabei um genetisch identische Pflanzen, die durch vegetative Vermehrung in Muttergärten gewonnen werden. Aufgrund der gleichen Erbmasse wird die natürliche, genetisch bedingte Varianz des Eintritts in eine Erscheinungsphase (=Phänophase z.B. Blüte, Blattverfärbung) ausgeschlossen. Der Beginn einer Phänophase ist somit nur noch von den örtlichen Gegebenheiten (z.B. Temperatur, Niederschlag, Nährstoffversorgung) abhängig.
Die Aufgabe der SchülerInnen ist es, bei den Pflanzen folgende Erscheinungsphasen zu beobacht: Blühbeginn, Vollblüte, Ende der Blüte, Beginn der Blattentfaltung, volle Blattentfaltung. Neben den Phänophasen der Pflanzen werden auch die Temperatur und die Niederschlagsmengen im Protokoll festgehalten. Diese Daten werden in die internationale Datenbank eingegeben.
Neuer GLOBE Phänogarten an der Sekundarschule Uzwil (St. Gallen), 2008
