Klimafolgenindikatoren

Wie kaum eine andere Nutzung ist die Landwirtschaft an die natürlichen jahreszeitlichen Rhythmen gebunden und muss ständig auf wechselnde Witterungsbedingungen reagieren. Diese können sowohl positive als auch negative Auswirkungen auf die Kulturen haben. Höhere Wärmesummen fördern das Pflanzenwachstum, wenn gleichzeitig eine ausreichende Wasserversorgung gesichert ist. Allerdings können zu hohe Temperatursummen oder Trockenheit auch dazu führen, dass bestimmte Wachstums- und Entwicklungsphasen landwirtschaftlicher Kulturen wie z. B. die Kornfüllungsphase beim Getreide zu schnell durchlaufen werden und es infolgedessen durch eine zu frühe Abreife zu Ertragseinbußen kommt. Bei Kulturpflanzen ist zudem zu beachten, das eine Verfrühung des Blühbeginns nicht synchron mit dem Auftreten der nötigen Bestäuber-Insekten verlaufen muss.

Die Veränderung der phänologischen Phasen gilt als einer der besten Bioindikatoren für Veränderungen des Klimas, speziell der Temperatur. Einen besonders starken Zusammenhang zwischen Temperatur(-summe) und phänologischen Phasen gibt es bei den Frühjahrs- und Sommerphasen. Allerdings muss sichergestellt sein, dass entsprechende phänologische Änderungen in dieser Zeit primär auf klimatische Änderungen zurückzuführen sind und andere relevante Einflüsse wie beispielsweise erhöhte atmosphärische CO2-Konzentration ausgeschlossen werden können.

Die Veränderung natürlicher jahreszeitlicher Rhythmen und die damit verbundenen zeitlichen Verschiebungen in der Entwicklung von Pflanzen lassen sich über die Beobachtung des Eintretens definierter phänologischer Phasen erfassen. Erfasst werden dabei z. B. Blatt- und Knospenaustrieb, Blüte, Fruchtreife oder Blattfall im Rahmen des phänologischen Messnetzes des Deutschen Wetterdienstes (DWD). Zur Beschreibung phänologischer Auswirkungen des Klimawandels lassen sich innerhalb der landwirtschaftlichen Kulturpflanzen nur Winterkulturen und Dauerkulturen als Zeigerpflanzen nutzen, um auszuschließen, dass das Eintreten der phänologischen Phasen wie Bestellung, Reife und Ernte nicht von den landwirtschaftlichen Bewirtschaftungspraktiken abhängt. Der im Indikator I-LW-1 Verschiebung agrarphänologischer Phasen abgebildete Blühbeginn von Winterraps und Apfel markiert den Frühlingsbeginn. Beide Blühzeitpunkte reflektieren die Witterungsentwicklungen vergleichsweise unmittelbar, da bewirtschaftungsbedingte Einflüsse für den Zeitpunkt der Blüte nur eine untergeordnete Rolle spielen.

Der Blühbeginn von Winterraps und Apfel schwankt je nach Witterungsverlauf von Jahr zu Jahr im Mittel um 7 Tage. Über den gesamten Zeitraum zeigen beide Kulturen einen abnehmenden Trend: In der Periode 1991­–2020 lag der Blühbeginn im Mittel um 8 (Winterraps) bzw. 10 Tage (Apfel) früher als 1961­–1990. Der früheste Blühbeginn der Zeitreihe seit 1961 wurde im Jahr 2014 beobachtet, gefolgt von 2020 und 2007. Die Folgen der klimawandelbedingten Temperaturzunahme im Frühjahr ist somit direkt und robust an der Phänologie erkennbar. Beide Teile des Indikators zeigen einen sehr ähnlichen zeitlichen Verlauf, was darauf hindeutet, dass verschiedene Kulturarten sehr ähnlich auf Temperaturen reagieren.

Eine durch Klimaveränderungen zeitlich vorgeschobene Blüte beim Apfel kann zu einer erhöhten Spätfrostgefährdung der Kulturen führen. Vielerorts reagieren Obstbäuerinnen und Obstbauern bereits mit Frostschutzberegnung, bei der die Pflanzen gezielt mit feinen Wassertröpfchen besprüht werden. Beim Gefrieren des Wassers wird Kristallisationswärme freigesetzt, die Blätter und Blüten vor Frostschäden schützt.

Monitoringbericht