Jahresbericht 2023 für

KPS/CPS: Kommission für Phänologie und Saisonalität


Präsident/Präsidentin: Yann Vitasse (yann.vitasse@wsl.ch) Sibylle Stöckli (sibylle.stoeckli@agroscope.admin.ch)

Von: Sibylle Stöckli, sibylle.stoeckli@gmx.ch

Zusammenfassung


Der Phänologie Wettbewerb und der Phänologie Tag sind zwei zentrale Aktivitäten der Kommission für Phänologie und Saisonalität (KPS), die jedes Jahr stattfinden und auf grosses Interesse stossen. 

·      Isabelle Ostovary und Maaike de Boer gewannen mit ihren Postern den Phänologie-Wettbewerb 2023. Isabella Ostovary untersuchte die Auswirkung von Klima, Bestandstruktur, Boden und Topografie auf die Blattentfaltung verschiedener Baumarten. Maaike de Boer hat mit phenocams genutzt, um aus den Fotos bestimmte Baumarten und Phänologischen Phasen zu identifizieren.

·         Der Schweizer Phänologie-Tag fand am 2. Juni 2023 in Cressier NE zum Thema ««La viticulture dans le canton de Neuchâtel et les défis pour l'avenir / Weinbau im Kanton Neuchâtel und Herausforderungen für die Zukunft»» statt. Valentin Comte und Léonard Schneider von der Uni Neuchâtel referrierten zum Einfluss des Klimawandels auf die Reben im Kanton und welche Lösungen zur Anpassung möglich sind. Zudem hat Esther Meduna das PhaenoNet-Projekt von GLOBE vorgestellt mit einem Blick zurück was bisher geschah und was in Zukunft geplant ist. 

Nebst diesen Aktivitäten beteiligen sich die KPS Mitglieder in verschiedenen Forschungs- und Umsetzungsprojekten (z.B. National Center for Climate Services, PhenoRangers) und Informationssysteme (e.g. PhaenoNet von Globe Schweiz, Frühlingsindex MeteoSchweiz) im Bereich Phänologie und Saisonalität. 

·         Projekt PhenoRangers: Die KPS hat an der WSL einen Workshop zwischen Wissenschaftlern und Schweizer Förstern unterstützt. Der Workshop zielt darauf ab, wissenschaftliche Erkenntnisse mit den Förstern zu teilen, um sie an die Allgemeinheit weiterzugeben.  www.app.phaenonet.ch durchführen.

·         Projekt PhaenoNet: Die KPS unterstützt die Webanwendung www.phaenonet.ch, die es den Bürgerinnen und Bürgern ermöglicht, ihre phänologischen Beobachtungen aufzuzeichnen und die Daten aller Bürgerinnen und Bürger sowie der verschiedenen in der Anwendung implementierten phänologischen Netzwerke (MeteoSchweiz, PhenoRangers, PhenoWald und GLOBE) zu visualisieren.

·         Das Schweizer Phänologie Beobachtungsnetz besteht seit 1951 und wird von MeteoSchweiz koordiniert. Ende 2023 waren 154 Stationen zu verzeichnen. Aus den Daten werden regelmässig Indikatoren (z.B. Frühlingsindex) ausgewertet.



Publikationen


·         Baumgarten F., Gessler A., Vitasse Y. (2023) No risk–no fun: penalty and recovery from spring frost damages in deciduous temperate trees. Functional Ecology 37: 648-663

·         Burgdorf A.-M., Brönnimann S., Adamson G., Amano T., Aono Y., Barriopedro D., Bullón T., Camenisch C., Camuffo D., Daux V., del Rosario Prieto M., Dobrovolný P., Gallego D., Garcia Herrera R., Gergis J, Grab S., Hannaford M., Holopainen J., Kelso C, Kern Z., Kiss A., Kuan-Hui E.L., Loader N., Možný M., Nash D., Nicholson S., Pfister C., Sanchez Rodrigo F., Rutishauser T., Sharma S., Takács K., Tejedor E., Vega I. DOCU-CLIM: A global documentary climate dataset for climate reconstructions. Scientific Data 10, 402. https://doi.org/10.1038/s41597-023-02303-y 

·         Eitel JU., Basler D., Braun S., Buchmann N., D'Odorico P., Etzold S., Gessler A., Griffin KL., Krejza J., Luo Y., Maguire AJ., Rao MP., Vitasse Y., Walthert L., Zweifel R. (2023) Towards monitoring stem growth phenology from space with high resolution satellite data. Agricultural and Forest Meteorology 339, 109549

·         Fu Y., Geng X., Chen S., Wu H., Hao F., Zhang X., Wu Z., Zhang J., Tang J., Vitasse Y., Zohner CM., Janssens I., Stenseth NC., Peñuelas J. (2023) Global warming is increasing the discrepancy between green (actual) and thermal (potential) seasons of temperate trees. Global Change Biology 29,1377-1389

·         Hemming D.L., Anneville, O., Aono Y., Crimmins T., Estrella, N., Menzel, A., Mrekaj I., O’Keefe J., Park T., Richardson A.D., Rozkošný J., Rutishauser T., Sparks T.H., Thackeray S.J., van Vliet A.J.H., and West F. (2023) Phenology Of Primary Producers. In: Blunden J., Boyer T., and Bartow-Gillies E., Eds., 2023: “State of the Climate in 2022”. Bull. Amer. Meteor. Soc., 104 (9), S107–S110. https://doi.org/10.1175/2023BAMSStateoftheClimate.1

·         Krumm F., Leuchner M, Leuschner C., Lukovic M., Martínez-Vilalta J., Matula R., Meesenburg H., Meir P., Plichta R., Poyatos R., Rohner B., Ruehr N., Salomón R.L., Scharnweber T., Schaub M., Steger D.N., Steppe K., Still C., Stojanović M., Trotsiuk V., Vitasse Y., von Arx G., Wilmking M., Zahnd C., Sterck F. (2023) Networking the forest infrastructure towards near real-time monitoring–A white paper. Science of The Total Environment 872, 162167

·         Kurz M., Kölz A., Gorges J., Pablo Carmona B., Brang P., Vitasse Y., Kohler M., Rezzonico F., Smits T. HM., Bauhus J., Rudow A., Hansen O.K., Vatanparast M., Sevik H., Zhelev P., Gömöry D., Paule L., Sperisen C., Csilléry K. (2023) Tracing the origin of Oriental beech stands across Western Europe and reporting hybridization with European beech–Implications for assisted gene flow. Forest Ecology and Management 531, 120801

·         McFadden I., Sendek A., Brosse M., Bach P.M., Baity‐Jesi M., Bolliger J., Bollmann K., Brockerhoff E.G., Donati G., Gebert F., Ghosh S., Ho H-C., Khaliq I, Lever J., Logar I., Moor H., Odermatt D., Pellissier L., De Queiroz L.J., Rixen C., Schuwirth N., Shipley J.R., Twining C.W., Vitasse Y., Vorburger C., Wong M.KL., Zimmermann N.E., Seehausen O., Gossner M.M., Matthews B., Graham C.H., Altermatt F., Narwani A. (2023)  Linking human impacts to community processes in terrestrial and freshwater ecosystems. Ecology Letters 26, 203-218

·         Spafford L., MacDougall AH., Vitasse Y., Filippa G., Richardson A., Steenberg J., Lever JJ. (2023) Leaf phenology as an indicator of ecological integrity. Ecosphere 14 (5), e4487

·         Zohner CM. Mirzagholi L., Renner SS., Mo L., Rebindaine D., Bucher R., Palouš D., Vitasse Y., Fu YH., Stocker BD., Crowther TW (2023) Effect of climate warming on the timing of autumn leaf senescence reverses after the summer solstice. Science 381 (6653) 

·         Zeng X., Du. Y., Vitasse Y. (2023)  Untangling winter chilling and spring forcing effects on spring phenology of subtropical tree seedlings. Agricultural and Forest Meteorology 335, 109456

·         Zweifel R., Pappas C., Peters R.L., Babst F., Balanzategui D., Basler D., Bastos A., Beloiu M., Buchmann N., Bose A.K., Braun S., Damm A., D'Odorico P., Eitel J.UH., Etzold S., Fonti P., Freund E.R., Gessler A., Haeni M., Hoch G., Kahmen A., Körner C., Krejza J. 

 



Tagungen / Kurse


·         PhenoRangers: Workshop 27.02.2024, Weissenstein

·         Konferenz der « European Geosciences Union » (EGU), 16.04.2024, Wien  (Y. Vitasse Mitorganisator der Session Phänologie)

·         Swiss Global Change Day. Bern. 10.04.2024 (Stand KPS mit den Postern der beiden Preisträgerinnen). 

·         PhaenoNet: Diverse Kurse mit Lehrpersonen und Schüler:innen.



Internationale Aktivitäten


A)

·         Yann Vitasse: PhD Committee of Mathieu Fouché, INRAE Bordeaux

·         Barbara Pietragalla: Vertreterin von MeteoSchweiz bei PEP725 (Pan European Phenology database)

·         Sibylle Stöckli: National Center for Climate Services NCCS, Sektor Landwirtschaft. Forschungsprojekt. 

·         PhaenoNet (Eric Wyss): Innerhalb der internationalen GLOBE Community werden die Daten zu Bildungs- und Forschungszwecken von NASA, UCAR, GLOBE Europe (Green-up und Green-down campaign) genutzt.

B)

·         Konferenz der « European Geosciences Union » (EGU), 16.04.2024, Wien (Yann Vitasse: Co-Organisator der Session Phänologie).



Nachwuchsförderung


Isabelle Ostovary und Maaike de Boer  gewannen mit ihren Postern den Phänologie-Wettbewerb 2023, der von der Schweizerischen Kommission für Phänologie und Saisonalität der SCNAT vergeben wurde. Isabella Ostovary untersuchte im Rahmen ihrer Doktorarbeit an der ETH Zürich (Professur für Waldökologie), die Auswirkung von Klima, Bestandstruktur, Boden und Topografie auf die Blattentfaltung verschiedener Baumarten wie Rotbuche oder Lärche in der Schweiz. Die Blattentfaltung von Bäumen hängt nicht nur von der Temperatur ab, sondern von vielen verschiedenen Umweltfaktoren. Die Arbeit zeigt wichtige Erkenntnisse zum Einfluss verschiedener Umweltfaktoren auf die Phänologie auf. Maaike de Boer hat in ihrer Masterarbeit an der Wageningen University and Research (WUR, Niederlande) ein Netzwerk mit phenocams genutzt, um aus den Fotos bestimmte Baumarten und Phänologischen Phasen zu identifizieren und eine Zuordnung zu den Beobachtungsdaten des Schweizerischen Phänologischen Netzwerkes zu ermöglichen. Die Arbeit ist ein wichtiger Beitrag für die automatische Beobachtung von Phänologischen Datenreihen.

Verschiedene Vorlesungen an Universitäten und Fachhochschulen: HAFL Bern, University of Neuchâtel, University of Dijon, ETH Zürich, Universität Basel



Forschungsunterstützende Informations- und Koordinationsaufgaben


·         Der Schweizer Phänologie-Tag fand am 2. Juni 2023 in Cressier NE zum Thema ««La viticulture dans le canton de Neuchâtel et les défis pour l'avenir / Weinbau im Kanton Neuchâtel und Herausforderungen für die Zukunft»» statt. Die Weinrebe diente uns früher dazu, das Klima der Vergangenheit zu rekonstruieren, da sie in ihrer Entwicklung sehr stark vom Klima abhängt. Heute ist es das aktuelle Klima und die Herausforderung der zukünftigen Klimaentwicklung, welche es nötig machen, den Weinbau und die angepflanzten Sorten anzupassen. Die wichtigsten Rebsorten im Kanton Neuchâtel sind heute Pinot Noir und Chasselas. Ihr Anbau hat bis jetzt vom Klimawandel profitiert, da es früher häufig zu kühl war für die Produktion einer hohen Weinqualität, aber wird dies auch in Zukunft noch der Fall sein? Wir hörten zwei Vorträge zu Dissertationen von Valentin Comte und Léonard Schneider von der Uni Neuchâtel zum Einfluss des Klimawandels auf die Reben im Kanton und welche Lösungen zur Anpassung möglich sind. Zudem hat Esther Meduna das PhaenoNet-Projekt von GLOBE vorgestellt mit einem Blick zurück was bisher geschah und was in Zukunft geplant ist. Mit einer Exkursion in die Rebberge und einem Apero mit einer Degustation der lokalen Weine mit traditionellen und neuen, klimaangepassten Sorten klang der Phänologie-Tag gemütlich aus.

·         Das Schweizer Phänologie Beobachtungsnetz besteht seit 1951 und wird von MeteoSchweiz koordiniert. Ende 2023 waren 154 Stationen zu verzeichnen. Es werden regelmässig sowohl manuelle als auch automatische Datenkontrollen durchgeführt. Jährlich werden die Schweizer Phänologie-Daten an die Pan European Phenology database (PEP725) geschickt

·         Der Frühlingsindex von MeteoSchweiz zeigt die langfristige Änderung des Zeitpunkts der Vegetationsentwicklung im Frühling in der Schweiz basierend auf den Daten des Schweizer Phänologie Beobachtungsnetzes. Dargestellt wird die Abweichung in Tagen vom Mittel der dreissigjährigen Periode 1991-2020. Er wird auf den Webseiten von MeteoSchweiz, dem Themenportal «Jahreszeiten» und dem jährlichen Klimareport von MeteoSchweiz publiziert. 

·         Neue Daten der phänologischen Jahresmittelwerte und Normwerte zum Download auf der Webseite von MeteoSchweiz. Genau wie beim Klima, kann auch in der Phänologie der Zeitpunkt der Vegetationsentwicklung mit einem langjährigen Durchschnitt beschrieben werden. Ein 30-jähriger Durchschnitt wird als Normwert bezeichnet. Für alle phänologischen Phasen werden jährliche Mittelwerte des Eintrittsdatums ab 1956 und die daraus berechneten Normwerte 1961-1990 und 1991-2020 in Tabellenform zur Verfügung gestellt. Berechnet werden sie als Mittelwerte für die ganze Schweiz und für verschiedene Höhenstufen. https://www.meteoschweiz.admin.ch/klima/klimawandel/vegetationsentwicklung.html

·         Das Projekt PhenoRangers. Die KPS hat einen Workshop an der WSL zwischen Wissenschaftlern und Schweizer Forstleuten unterstützt, der am 27. Februar 2023 auf dem Weissenstein stattfand. Ziel des Workshops ist es, wissenschaftliche Erkenntnisse mit den Forstleuten zu teilen, um sie an die breite Öffentlichkeit weiterzugeben, und die phänologische Überwachung zu diskutieren, die die Forstleute im Rahmen des Projekts über die App www.app.phaenonet.ch durchführen.

·         Projekt PhaenoNet mit GLOBE Schweiz: Seit 2023 kann die Plattform PhaenoNet als nationaler Hub für phänologische Daten von Pflanzen bezeichnet werden, weil, neben der Daten der Citizen Scientists, Studierenden und Schulklassen, nun auch die Daten von MeteoSchweiz, PhenoRangers und PhenoWald visualisiert werden. Das Projekt und die Plattform PhaenoNet wurde im 2023 von einer externen Firma im Auftrag des Bundesamts für Umwelt evaluiert, um dessen Wirkung bei den verschiedenen Zielgruppen zu untersuchen. In Umfragen und Workshops wurden User (Citizen Scientists, Swiss Rangers, Lehrpersonen und Schüer:innen) zu verschiedenen Aspekten der Sensibilisierung, des Wissensaufbaus und der Verhaltensänderungen im Kontext des Klimawandels befragt. Grundsätzlich wird die Bedeutung von PhaenoNet für alle Zielgruppen als relevant und gewinnbringend eingestuft. Vorschläge für die Kommunikation sollen die Bekanntheit verbessern. Die Studie ist vorerst noch nicht einzusehen.

·         Verschiedene KPS Mitglieder:innen leisten Beiträge für das National Centre for Climate Servcies NCCS. Eines der Projekte beschreibt für die Sektoren Wald, Landwirtschaft und aquatische Ökosysteme die durch den Klimawandel verursachten, prognostizierten Veränderungen von Ökosystemleistungen und -funktionen. Sibylle Stöckli leitet das Modul «Einfluss des Klimawandels auf die Bestäubungsleistung».

·         Die KPS betrieb 2023 das Themenportal «Jahreszeiten» auf dem Portal von naturwissenschaften.ch. Darin sind Informationen zu finden, wie Jahreszeiten entstehen, wie sie in verschiedenen Disziplinen eine zentrale Rolle spielen, das Verhalten von Lebewesen im Jahresverlauf beeinflussen und welche Rolle sie für Menschen in der Geschichte und in der Gegenwart spielen. 2023 wurde der Fokus auf die News Meldungen gelegt und auf der Aktualisierung der phänologischen Daten und Projektlinks. Verschiedene KPS Mitglieder weitere Beiträge verfasst. Das Themenportal wird durch die KPS regelmässig mit Aktualitäten und neuen Themen aktualisiert:  https://naturwissenschaften.ch/seasons-explained



Früherkennung


·         Phänologisches Messnetz (MeteoSchweiz) und PEP-725 Datenbank

·         Lange phänologische Reihen von Genf (Blattausbruch Rosskastanie) und Liestal (Blüte des Kirschbaums) (MeteoSchweiz)

·         PhaenoNet ist ein langfristiges Citizen Science Projekt (läuft seit 2011) und macht Pflanzenbeobachtungen im Kontext des Klimawandels.

·         Das Projekt PhenoRangers soll die Auswirkungen des Klimawandels auf phänologische Ereignisse im Wald aufzeigen. In Zusammenarbeit mit den Schwezer Rangern starten wir eine landesweite Monitoring-Kampagne, um zu untersuchen, wie sich diese saisonalen Ereignisse verändern, und um sie einer breiten Öffentlichkeit zugänglich zu machen.



Ethik


Studien, Projekte und Veranstaltungen zur Ethik in der Naturwissenschaften wurden von der KPS keine durchgeführt.



Dialog mit der Gesellschaft


·         Themenportal «Jahreszeiten» und KPS Webseite überarbeitet

·         PhaenoNet Newsletter in 3 Sprachen (5x pro Jahr): z.B. März 2024

·         Facebook Posts zu PhaenoNet: https://www.facebook.com/PhaenoNet/