Niemal w całej Europie następuje wydłużenie okresu wegetacyjnego, w Polsce to obecnie około 12 dni. W ostatniej dekadzie obserwuje się przyspieszenie początku wczesnej wiosny, wiosny i pełni wiosny, o 9-11 dni w porównaniu do wielolecia 1951-1990, a zarazem opóźnienie jesieni o 3-4 dni. Przyczyn należy upatrywać we wzroście temperatury powietrza. Wobec obserwowanej zmiany klimatu, w przyszłości możemy spodziewać się dalszych przesunięć w występowaniu poszczególnych pór roku.
Badania prowadzone w różnych strefach klimatycznych wskazują, że istnieje ścisły związek pomiędzy poszczególnymi fazami rozwoju roślin a warunkami meteorologicznymi. Wynika z nich, że temperatura powietrza, długość dnia, a także wysokość opadu atmosferycznego mają znacznie większy wpływ na roślinność niż np. rodzaj gleby lub czynniki biosferyczne. Analizy fenologiczne są zatem cennym uzupełnieniem bezpośrednich obserwacji meteorologicznych, ponieważ rośliny stanowią dobry miernik zjawisk pogodowych. To najprawdopodobniej najprostsze i najmniej kosztowne „instrumenty” pokazujące wpływ zmian temperatury na ekosystemy. Z tego względu fenologia może stać się bardzo ważnym narzędziem w badaniach nad globalnymi zmianami ekosystemów.
„W średnich szerokościach geograficznych największy wpływ na termin pojawiania się faz rozwoju roślin ma temperatura powietrza w poprzedzających miesiącach. Występowanie tego typu silnych korelacji pozwala wykorzystać wyniki obserwacji fenologicznych nie tylko do śledzenia samego tempa rozwoju roślin, ale także do wskazywania obszarów, na których zmiany klimatyczne zaznaczają się najwyraźniej”. – komentuje dr Małgorzata Kępińska-Kasprzak z IMGW-PIB. „Zauważalne zmiany warunków klimatycznych, zarówno w skali globalnej jak i regionalnej, zaczęto rejestrować w drugiej połowie XX wieku. Dotyczą one szeregu elementów meteorologicznych, jednak najbardziej odczuwalny dla całego środowiska naturalnego, w tym dla człowieka, jest wzrost temperatury powietrza i częstości zjawisk ekstremalnych. W Polsce zmiany te uwidoczniły się wyraźnie na przełomie lat 70. i 80. XX wieku. Ocieplenie objęło w szczególności pierwszą połowę roku, ale częściej występuje również gorące lato. Wyraźnie krótsza stała się zima, przy równoczesnym wydłużeniu się okresu letniego. Wszystkie prowadzone badania wskazują również na znaczne przyspieszenie początku okresu wegetacyjnego, a w wielu regionach również na jego nieco późniejsze zakończenie”.
Związki pomiędzy temperaturą powietrza a początkiem różnych faz rozwojowych u roślin są znacznie wyraźniejsze w przypadku wczesnych i ciepłych okresów wiosennych – powodują przyśpieszenie faz listnienia i kwitnienia. Natomiast pod koniec okresu wegetacyjnego rośliny znacznie słabiej reagują na zmiany średnich temperatur, a na przebieg ich wegetacji wpływ mają zarówno warunki panujące w całym okresie wegetacyjnym, jak długotrwała susza przyspieszająca żółknięcie liści, a także warunki meteorologiczne o charakterze lokalnym, jak przymrozki czy silny wiatr.
W IMGW-PIB prowadzi się obserwacje fenologiczne roślin dziko rosnących, ponieważ na pojawianie się kolejnych faz ich rozwoju nie mają wpływu czynniki hodowlane, takie jak podlewanie, nawożenie, opryski i formowanie poprzez przycinanie. Rozwój tego typu roślinności następuje głównie pod presją czynników naturalnych, bez ingerencji człowieka. Wśród fenofaz wyróżnia się: otwieranie się pączków liściowych, kwitnienie, listnienie, dojrzewanie i rozsypywanie owoców i nasion, zmianę barwy i opadanie liści. Pojawianie się poszczególnych etapów wskazuje na początek różnych fenologicznych pór roku, od zarania wiosny aż do wczesnej jesieni i jesieni.
Wyznacznikiem wczesnej jesieni jest dojrzewanie owoców kasztanowca zwyczajnego i owoców leszczyny pospolitej oraz kwitnienie wrzosu zwyczajnego. Na podstawie obserwacji prowadzonych przez IMGW-PIB wyznaczono średnie daty początku wczesnej jesieni w Polsce z dziesięciolecia, co umożliwia porównywanie kolejnych lat z tym wieloleciem.
Najszybciej oznaki nadchodzącej jesieni obserwujemy w Polsce środkowej i we wschodniej części Pojezierza Pomorskiego. Wczesna jesień na tych obszarach może zaczynać się już nawet w drugiej połowie sierpnia. Pierwsze dojrzewają tu owoce leszczyny i kwitnie wrzos, nieco później zaczynają dojrzewać owoce kasztanowca. Na pozostałym obszarze kraju wczesna jesień zaczyna się na początku września. W przypadku leszczyny i wrzosu obserwowany jest niewielki trend opóźniania się początków kwitnienia i dojrzewania, jednak różnice nie są duże i trudno tu mówić o wyraźnych, długofalowych zmianach.
Znacznie bardzie widoczne jest opóźnienie w dojrzewaniu owoców kasztanowca. Tu różnica pomiędzy rokiem 2007 (pierwszy rok obserwacji) a 2020 wynosi aż 15 dni. Jednak nie oznacza to, że każdego roku kasztanowce będą dojrzewały później. Na przykład w 2014 i 2018 roku, na skutek wyjątkowo ciepłego lata, osiągnęły on tę fazę rozwoju dużo wcześniej. „Właśnie z takimi sytuacjami należy się liczyć w przyszłości. Na skutek coraz większej liczby i częstości występowania zjawisk ekstremalnych, fazy rozwojowe roślin mogą się znacznie różnić w poszczególnych latach od wartości średniej lub od długofalowego trendu”. – podsumowuje dr Małgorzata Kępińska-Kasprzak.
W Polsce właściwa jesień zaczyna się najwcześniej, bo w połowie września, w Polsce Środkowej, a najpóźniej na Wyżynie Małopolskiej i w okolicach Torunia – zazwyczaj dopiero na przełomie października i listopada.
Wyznacznikiem jesieni jest żółknięcie, a następnie opadanie liści kasztanowca zwyczajnego, brzozy brodawkowatej i lipy drobnolistnej. Niestety od kilku lat wiele kasztanowców w całej Polsce jest atakowanych przez szrotówka kasztanowcowiaczka. To obecnie najgroźniejszy szkodnik kasztanowców w całej Europie. Na zaatakowanych drzewach już na początku lata liście pokrywają się brązowymi plamami, które systematycznie rosną i w krótkim czasie pokrywając całą powierzchnię liścia. Prowadzi to do przedwczesnego ich opadania, czasami nawet już w lipcu. Dlatego też obserwacje żółknięcia liści kasztanowca są prowadzone bardzo starannie, wyłącznie na zdrowych osobnikach.
Analizując trendy obserwowanych zjawisk, takich jak żółknięcie czy opadanie liści (wykresy poniżej), zauważalny jest jego wyraźny brak w przypadku żółknięcia liści. Wyróżnia się rok 2018, w którym na skutek bardzo głębokiej i długotrwałej suszy oraz wysokich temperatur powietrza, żółknięcie liści nastąpiło wyjątkowo wcześnie w porównaniu do innych lat (przeciętnie 10-15 dni wcześniej). To kolejne potwierdzenie faktu, że nawet jeśli ogólny trend wskazuje na pewne opóźnienie początku danej fazy (w tym przypadku jesieni), to w pojedynczych latach mogą następować znaczne odstępstwa od tej tendencji. Wyraźnie zauważalne jest coraz późniejsze opadanie liści brzozy i lipy. W tym przypadku obecnie obserwowany trend wynosi około 5 dni na 14 lat.
Analizy IMGW-PIB wskazują, że opóźnienie jesieni w latach 2007-2020 wynosi około 4 dni w porównaniu do okresu 1951-1990. Przyczyną tego zjawiska są coraz cieplejszy wrzesień i październik. Poniższe wykresy dobrze ilustrują wzrost średniej miesięcznej temperatury w tych miesiącach na poszczególnych stacjach meteorologicznych, w kolejnych okresach trzydziestoletnich, przesuwanych co 10 lat. Okres 30-letni przyjmuje się za tzw. normę, czyli punkt odniesienia we wszystkich analizach klimatologicznych.
Zauważalna jest również rosnąca zmienność początku żółknięcia i opadania liści w różnych regionach kraju w wyniku coraz częstszych susz, gwałtownych ulewnych deszczy i silnych wiatrów, czy też wczesnojesiennych przymrozków.
„W związku z tym, że większość scenariuszy klimatycznych wskazuje na dalsze ocieplanie się klimatu, sezon wegetacyjny może się w przyszłości wydłużać, co poza pozytywnymi skutkami, jak na przykład zwiększenie zróżnicowania upraw, może mieć negatywne konsekwencje, trudne w chwili obecnej do oszacowania. Mogą to być m.in. wzrost ilości chorób i szkodników oraz pojawianie się nowych patogenów. Wyższe temperatury oznaczają, że zmiany w świecie roślinnym i w terminach początku wczesnej jesieni i jesieni będą raczej mniej zauważalne niż zmiany, które obserwujemy na wiosnę”. – dodaje Joanna Chmist-Sikorska z IMGW-PIB.
Co jest fenologia? Fenologia polega na obserwowaniu i notowaniu dat początku kolejnych zjawisk podczas rocznego rozwoju roślin (tak zwanych faz), takich jak: otwieranie się pączków liściowych, kwitnienie, listnienie, dojrzewanie i rozsypywanie owoców i nasion, zmiana barwy i opadanie liści. W 1895 roku Egon Ihne, niemiecki przyrodnik z Uniwersytetu w Darmstadt, zaproponował wydzielenie dla Europy Środkowej siedmiu fenologicznych pór roku: zaranie wiosny, wczesna wiosna, pełnia wiosny, wczesne lato, lato, wczesna jesień, jesień oraz osobną porę roku, w której następuje przerwa w zjawiskach fitofenologicznych (zima). Podział ten został powszechnie zaakceptowany i jest stosowany do dziś. Aby móc wyznaczać fenologiczne pory roku, prowadzi się obserwacje wybranych, powszechnie występujących, gatunków roślin (określanych mianem roślin wskaźnikowych). W celu zminimalizowania wpływu człowieka na uprawę, pory roku określa się na podstawie obserwacji roślin dziko rosnących.
Zdjęcie główne: Sandis Helvigs| Unsplash
Małgorzata Kępińska-Kasprzak
Doktor nauk technicznych w zakresie inżynierii środowiska, absolwentka Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu. W IMGW-PIB od 1979 roku. Obecnie zajmuje się realizacją zadań w zakresie agrometeorologii i fenologii, a także klimatologii i hydrologii. Jej zawodowe zainteresowania skupiają się w ostatnich latach na wpływie susz na poszczególne strefy środowiska przyrodniczego oraz na produkcję rolną. Autorka około 80 publikacji z zakresu hydrologii, klimatologii i agrometeorologii. Realizatorka projektów międzynarodowych INTERREG, COST oraz ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego, a także projektów NCN i na zamówienie Ministerstwa Środowiska i KZGW związanych z analizą zagrożenia suszą oraz agrometeorologią i fenologią.
Joanna Chmist-Sikorska
Doktor inżynierii środowiska, górnictwa i energetyki. Absolwentka Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu. W IMGW-PIB od 2019 roku. Zajmuje się realizacją prac i analiz w zakresie agrometeorologii, a także klimatologii i meteorologii. Obecnie jej zawodowe zainteresowania skupiają się na modelowaniu zjawisk zachodzących w rolniczej przestrzeni produkcyjnej. Autorka 15 publikacji z zakresu inżynierii środowiska.
