Phänologie

HistoricalEdit

Historischer Tag des Jahres für den First Bloom Index (FBI) für das Tallgrass Prairie National Preserve, Kansas (dots) ausgestattet mit einem lokalen Polynomregressionsmodell (Löss in rot) und einem 2-Standardfehlerband (blau). Daten von William Monahan.

Beobachtungen phänologischer Ereignisse haben seit der Antike Hinweise auf den Fortschritt des natürlichen Kalenders gegeben landwirtschaftliche Zeiten. Viele Kulturen haben traditionelle phänologische Sprichwörter und Sprüche, die eine Zeit zum Handeln anzeigen: „Wenn der Schlehenbaum weiß wie ein Blatt ist, säen Sie Ihre Gerste, ob trocken oder nass“ oder versuchen Sie, das zukünftige Klima vorherzusagen: „Wenn die Eiche vor der Esche steht, erwartet Sie ein Spritzer. Wenn Esche vor Eiche, du bist in für ein einweichen“. Aber die Angaben können ziemlich unzuverlässig sein, wie eine alternative Version des Reims zeigt: „Wenn die Eiche vor der Asche draußen ist, „Twill sei ein Sommer von nass und spritzen; Wenn die Asche vor der Eiche draußen ist, „Twill sei ein Sommer von Feuer und Rauch.“ Theoretisch schließen sich diese jedoch nicht gegenseitig aus, da man unmittelbare Bedingungen vorhersagt und zukünftige Bedingungen vorhersagt.Das North American Bird Phenology Program am USGS Patuxent Wildlife Research Center (PWRC) verfügt über eine Sammlung von Millionen von Aufzeichnungen über die Ankunft und Abreise von Vögeln für über 870 Arten in ganz Nordamerika, die zwischen 1880 und 1970 datiert wurden. Dieses Programm, das ursprünglich von Wells W. Cooke gestartet wurde, umfasste über 3.000 Beobachter, darunter viele bemerkenswerte Naturforscher der Zeit. Das Programm lief 90 Jahre lang und endete 1970, als andere Programme, die bei PWRC gestartet wurden, Vorrang hatten. Das Programm wurde 2009 erneut gestartet, um die Sammlung von Aufzeichnungen zu digitalisieren, und jetzt wird jeder Datensatz mit Hilfe von Bürgern weltweit in eine Datenbank transkribiert, die zur Verwendung öffentlich zugänglich sein wird.Die englischen Naturforscher Gilbert White und William Markwick berichteten über die saisonalen Ereignisse von mehr als 400 Pflanzen- und Tierarten, Gilbert White in Selborne, Hampshire und William Markwick in Battle, Sussex über einen Zeitraum von 25 Jahren zwischen 1768 und 1793. Die Daten, die in White’s Natural History and Antiquities of Selborne berichtet werden, werden als früheste und späteste Daten für jedes Ereignis über 25 Jahre gemeldet; Jährliche Änderungen können daher nicht bestimmt werden.

In Japan und China ist die Blütezeit von Kirsch- und Pfirsichbäumen mit alten Festen verbunden, und einige dieser Daten lassen sich bis ins achte Jahrhundert zurückverfolgen. Solche historischen Aufzeichnungen können, im Prinzip, in der Lage sein, Schätzungen des Klimas zu Daten bereitzustellen, bevor instrumentelle Aufzeichnungen verfügbar wurden. Zum Beispiel wurden Aufzeichnungen über die Erntedaten der Pinot Noir–Traube in Burgund verwendet, um die Frühlings-Sommer-Temperaturen von 1370 bis 2003 zu rekonstruieren; Die rekonstruierten Werte während 1787-2000 korrelieren mit den instrumentellen Daten von Paris von etwa 0,75.

ModernEdit

Great BritainEdit

Robert Marsham, der Gründervater der modernen phänologischen Aufzeichnung, war ein wohlhabender Grundbesitzer, der ab 1736 systematische Aufzeichnungen über „Frühlingszeichen“ auf seinem Anwesen in Stratton Strawless, Norfolk, führte. Diese nahmen die Form von Daten des ersten Auftretens von Ereignissen wie Blüte, Knospenplatzen, Auftauchen oder Flug eines Insekts an. Generationen von Marshams Familie führten über beispiellos lange Zeiträume konsistente Aufzeichnungen über dieselben Ereignisse oder „Phänophasen“, die schließlich mit dem Tod von Mary Marsham im Jahr 1958 endeten, so dass Trends beobachtet und mit langfristigen Klimaaufzeichnungen in Verbindung gebracht werden können. Die Daten zeigen signifikante Unterschiede in den Daten, die weitgehend warmen und kalten Jahren entsprechen. Zwischen 1850 und 1950 ist ein langfristiger Trend der allmählichen Klimaerwärmung zu beobachten, und im selben Zeitraum neigten die Marsham-Aufzeichnungen über Eichenlaub-Daten dazu, früher zu werden.

Nach 1960 beschleunigte sich die Erwärmungsrate, und dies spiegelt sich in der zunehmenden Frühzeitigkeit des Eichenlaubs wider, die in den von Jean Combes in Surrey gesammelten Daten aufgezeichnet wurde. In den letzten 250 Jahren scheint das erste Blattdatum der Eiche um etwa 8 Tage fortgeschritten zu sein, was einer Gesamterwärmung in der Größenordnung von 1,5 ° C im gleichen Zeitraum entspricht.Gegen Ende des 19.Jahrhunderts wurde die Aufzeichnung des Auftretens und der Entwicklung von Pflanzen und Tieren zu einem nationalen Zeitvertreib, und zwischen 1891 und 1948 organisierte die Royal Meteorological Society (RMS) ein Programm zur phänologischen Aufzeichnung auf den britischen Inseln. In einigen Jahren reichten bis zu 600 Beobachter Renditen ein, wobei die Zahl im Durchschnitt einige hundert betrug. In diesem Zeitraum wurden in den 58 Jahren von 1891 bis 1948 konsequent 11 Hauptphänophasen der Pflanzen und in den 20 Jahren zwischen 1929 und 1948 weitere 14 Phenophasen aufgezeichnet. Die Renditen wurden jedes Jahr in der vierteljährlichen Zeitschrift des RMS als phänologische Berichte zusammengefasst. Jeffree (1960) fasste die Daten aus 58 Jahren zusammen, die zeigen, dass Blütedaten bis zu 21 Tage zu früh und bis zu 34 Tage zu spät sein können, wobei bei sommerblühenden Arten extreme Frühzeitigkeit und bei frühlingsblühenden Arten extreme Verspätung am größten sind. Bei allen 25 Arten hängen die Zeitpunkte aller phänologischen Ereignisse signifikant mit der Temperatur zusammen, was darauf hindeutet, dass phänologische Ereignisse wahrscheinlich früher eintreten, wenn sich das Klima erwärmt.Die phänologischen Berichte endeten 1948 nach 58 Jahren plötzlich, und Großbritannien blieb fast 50 Jahre lang ohne ein nationales Erfassungsschema, gerade zu einer Zeit, als der Klimawandel offensichtlich wurde. In dieser Zeit leisteten einzelne engagierte Beobachter wichtige Beiträge. Der Naturforscher und Autor Richard Fitter zeichnete das erste Blütedatum (FFD) von 557 Arten britischer Blütenpflanzen in Oxfordshire zwischen etwa 1954 und 1990 auf. Richard Fitter und sein Sohn Alistair Fitter fanden 2002 in Science heraus, dass „die durchschnittliche FFD von 385 britischen Pflanzenarten im letzten Jahrzehnt im Vergleich zu den letzten vier Jahrzehnten um 4,5 Tage fortgeschritten ist. Sie stellen fest, dass FFD temperaturempfindlich ist, wie allgemein vereinbart, dass „150 bis 200 Arten in Großbritannien jetzt durchschnittlich 15 Tage früher blühen können als in der jüngsten Vergangenheit“ und dass diese früheren FFDs „tiefgreifende Ökosystem- und evolutionäre Konsequenzen“ haben werden. In Schottland hat David Grisenthwaite die Daten, an denen er seit 1984 seinen Rasen gemäht hat, akribisch aufgezeichnet. Sein erster Schnitt des Jahres war 13 Tage früher im Jahr 2004 als im Jahr 1984, und sein letzter Schnitt war 17 Tage später, Beweise für einen früheren Beginn des Frühlings und ein wärmeres Klima im Allgemeinen.National Recording wurde 1998 von Tim Sparks wieder aufgenommen und ab 2000 vom Citizen Science Project Nature’s Calendar geleitet , das vom Woodland Trust und dem Centre for Ecology and Hydrology geleitet wird. Neueste Forschungsergebnisse zeigen, dass der Knospenbruch der Eiche seit dem 19.Jahrhundert um mehr als 11 Tage fortgeschritten ist und dass einheimische und Zugvögel mit dieser Veränderung nicht Schritt halten können.

Kontinentaleuropabearbeiten

In Europa werden phänologische Netze in mehreren Ländern betrieben, z.B. betreibt der deutsche Wetterdienst ein sehr dichtes Netz mit ca. 1200 Beobachter, die meisten auf freiwilliger Basis. Das Pan European Phenology (PEP) -Projekt ist eine Datenbank, die phänologische Daten aus europäischen Ländern sammelt. Derzeit haben sich 32 europäische Wetterdienste und Projektpartner aus ganz Europa zusammengeschlossen und Daten geliefert.

Andere Länderbearbeiten

Es gibt ein nationales Phänologienetzwerk der USA, an dem sowohl professionelle Wissenschaftler als auch Laienrekorder teilnehmen.Viele andere Länder wie Kanada (Alberta Plantwatch und Saskatchewan PlantWatch), China und Australien haben auch phänologische Programme.

Im östlichen Nordamerika werden Almanache traditionell für Informationen über die Aktionsphänologie (in der Landwirtschaft) verwendet, wobei die astronomischen Positionen zu dieser Zeit berücksichtigt werden.William Felker studierte Phänologie in Ohio, USA, seit 1973 und veröffentlicht jetzt „Poor Will’s Almanack“, einen phänologischen Almanach für Landwirte (nicht zu verwechseln mit einem gleichnamigen Almanach aus dem späten 18.

In den Amazonas-Regenwäldern Südamerikas wurde der Zeitpunkt der Blattproduktion und der Abszission an mehreren Standorten mit Rhythmen der Bruttoprimärproduktion in Verbindung gebracht. Früh in ihrer Lebensdauer erreichen Blätter einen Höhepunkt ihrer Photosynthesekapazität, und in tropischen immergrünen Wäldern einiger Regionen des Amazonasbeckens (insbesondere Regionen mit langen Trockenperioden) produzieren viele Bäume in der Trockenzeit mehr junge Blätter, was die Photosynthesekapazität des Waldes saisonal erhöht.

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