Das Klima DK164 - Der Frühling, sein blaues Band und die Mathematik
DK164 - Der Frühling, sein blaues Band und die Mathematik
Und: Warum sammeln Pflanzen Wärmepunkte?
"Das Klima”, der Podcast zur Wissenschaft hinter der Krise. Wir lasen den sechsten Bericht des Weltklimarats und erklären den aktuellen Stand der Klimaforschung.
In Folge 164 wird es frühlingshaft. Und das viel früher als üblich. Die Klimakrise sorgt dafür, dass Pflanzen immer früher austreiben. Aber die Reaktion der Pflanzen auf die zusätzliche Wärme scheint in den letzten Jahren abgenommen zu haben. Die Ursache dafür hat aber nichts mit Botanik zu tun - sondern mit Mathematik!
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Frühling und Mathematik
Es gibt keine echten Jahreszeiten mehr. Der Frühling beginnt früher. Der Herbst dauert länger. Ein „echter“ Winter ist auch nicht mehr da. Und so weiter. Das hört man immer wieder, wenn man über das Wetter redet. Es ist aber auch ein Phänomen, das erforscht werden kann.
Die Phänologie beschreibt den Kalender der Natur: Wann treiben Pflanzen aus? Wann blühen sie? Wann reifen Früchte? Wann fallen die Blätter? Der Deutsche Wetterdienst stellt dafür sogar eine phänologische Uhr bereit, die zeigt, wie sich die Jahreszeiten in „Natur-Jahreszeiten“ einteilen lassen. Auch in Österreich gibt es mit Phenowatch eine entsprechende phänologische Uhr.
Dass Pflanzen – besonders Bäume – heute im Frühling deutlich früher austreiben als noch vor wenigen Jahrzehnten, gilt als eines der klarsten biologischen Signale des Klimawandels. Beobachtungen am Boden, langfristige Messreihen und Satellitendaten zeigen übereinstimmend: Mit steigenden Temperaturen verschieben sich viele Entwicklungsphasen nach vorne. Was wir aber auch messen und das ist überraschend: Die Reaktion der Pflanzen auf Temperaturanstiege scheint schwächer zu werden. Früher führte ein zusätzliches Grad Erwärmung zu einer starken Vorverlegung des Frühlings – heute wirkt derselbe Temperaturanstieg weniger „effektiv“.
Das klingt zunächst so, als würden Pflanzen sich „anpassen“ oder als kämen sie an ihre biologische Grenzen: Vielleicht fehlt den Pflanzen durch mildere Winter die notwendige Winterkälte (Chilling), die viele Gehölze brauchen, um überhaupt austreiben zu können. Vielleicht spielt die Tageslänge eine größere Rolle und begrenzt den Austrieb, selbst wenn es warm genug wäre. Oder vielleicht verändern sich Pflanzenpopulationen langfristig durch Anpassung an lokale Klimabedingungen.
Doch neuere Forschung zeigt auch: Für die meisten gemäßigten Baumarten ist die Winterkälte in Europa derzeit noch ausreichend. Es wären deutlich drastischere Veränderungen nötig, um den Austrieb wirklich zu verzögern. Auch experimentelle Studien deuten darauf hin, dass die Tageslänge bei vielen nördlichen Gehölzen bislang nicht der dominierende Faktor ist.
Aber wenn es nicht Biologie ist – was dann? Die Antwort: Mathematik! Das sagt zumindest eine neue Studie “Rethinking the interpretation of spring phenological temperature sensitivity”.
Denn Pflanzen treiben nicht an einem festen Datum aus. Sie „warten“ nicht auf den 20. März oder den ersten sonnigen Sonntag. Stattdessen funktioniert der Frühling für viele Arten wie ein Sammelprozess: Pflanzen benötigen eine bestimmte Wärmesumme, eine Art internes Wärmekonto. Jeder warme Tag bringt ein paar „Wärmepunkte“. Je wärmer es ist, desto schneller kommen diese Punkte zusammen. Sobald genug Punkte gesammelt sind, beginnt der Austrieb oder die Blüte. Und wenn es insgesamt wärmer wird, wird diese Wärmesumme natürlich schneller erreicht und der Frühling kommt früher.
Anders gesagt: Der Zeitgewinn pro zusätzlichem Grad Temperatur wird automatisch kleiner, weil der Zusammenhang nicht linear ist. Ein Grad Erwärmung hat bei kühlen Frühlingen einen großen Effekt auf die Entwicklungsdauer, bei bereits warmen Frühlingen aber einen deutlich kleineren. Der beobachtete Rückgang der Sensitivität ist nicht zwingend ein biologisches Warnsignal – sondern kann schlicht ein mathematischer Effekt sein.
Das hat Konsequenzen für die Klimaforschung: Prognosen zur Pflanzenentwicklung müssen nichtlinear gerechnet werden. Sonst besteht die Gefahr, dass man Ursachen falsch interpretiert. Wenn in Zukunft tatsächlich Chilling-Mangel oder Tageslängenlimits eine größere Rolle spielen, müsste man das gezielt nachweisen – etwa durch steigende notwendige Wärmesummen, mechanistische Modelle oder Experimente – nicht allein durch eine abnehmende lineare Steigung. Aber auch wenn die Vorverlegung pro Grad in warmen Bereichen „nur noch“ 3 oder 4 Tage beträgt, hat das enorme Auswirkungen. In der Natur zählt nicht nur, ob etwas früher passiert, sondern ob es im richtigen Moment passiert. Die Synchronisation von Blüte und Bestäubern, das Risiko von Spätfrost, Wasserstress, landwirtschaftliche Erträge oder auch die Länge der Allergiesaison hängen empfindlich von diesen Verschiebungen ab.
Bücher
Das neue Buch von Florian heißt “Die Farben des Universums”, erscheint im Februar 2026 und kann schon vorbestellt werden.
Das neue Buch der Science Buster heißt "AUS! - Die Wissenschaft vom Ende" und erscheint im Hanser Verlag. Tickets und Infos für die Live Show gibt es unter sciencebusters.at Live Shows Tickets für die Sternengeschichten Live Tour 2025/2026 von Florian gibt es unter sternengeschichten.live.
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