Hessischer Rundfunk hr2-kultur Redaktion: Dr. Regina Oehler Wissenswert Rhythmen der Natur: Frühling Von Karl-Heinz Wellmann Dienstag, 20.03.2012, 08.40 Uhr, hr2-kultur Sprecher: Karl-Heinz Wellmann 12-033 COPYRIGHT: Dieses Manuskript ist urheberrechtlich geschützt. Der Empfänger darf es nur zu privaten Zwecken benutzen. Jede andere Verwendung (z.B. Mitteilung, Vortrag oder Aufführung in der Öffentlichkeit, Vervielfältigung, Bearbeitung, Verteilung oder Zurverfügungstellung in elektronischen Medien, Übersetzung) ist nur mit Zustimmung des Autors/ der Autoren zulässig. Die Verwendung zu Rundfunkzwecken bedarf der Genehmigung des Hessischen Rundfunks. Seite 2 Atmo 1 Specht - Vögel - Wald - früher Frühling (kurz frei stehend, unter dem Autor überblenden in:) Atmo 2 Wald - Frühling - Vögel im Laubwald (bleibt unter dem Autor) Autor Wer jetzt durch einen Buchenwald wandert, der wandert durch eine Landschaft, die weithin von knöchelhohen Pflanzen ergrünt ist. Viele dieser Bodendecker zeigen sich nur im Frühlingswald; der Wald sieht daher im Frühjahr viel abwechslungsreicher aus als in jeder anderen Jahreszeit. Besonders gut kann man im März und im April auch die Vögel des Waldes beobachten, denn die Bäume und viele Sträucher tragen noch kein Laub. Der Wald wird im Frühjahr von Licht geradezu durchflutet, und bei Sonnenschein ist er auch am Boden angenehm warm; erst später im Jahr wird das Blätterdach die Strahlen der Sonne abfangen und für Kühlung sorgen. Das Licht und vor allem auch die Wärme sorgen im Frühling dafür, dass der Waldboden nicht länger braun aussieht. Aus dem Laub der Vorjahre hat sich eine lockere Streuschicht gebildet. Diese Streuschicht verrottet allmählich, und sie erwärmt sich rascher als zum Beispiel der lehmige Fußweg nebenan. Sie gibt die Wärme zudem auch nur langsam wieder ab: So wird der Boden unter der Streuschicht aufgeheizt, und dadurch können die Stoffwechselprozesse in den Pflanzen beschleunigt ablaufen – der Boden ist binnen weniger sonniger Tage grün geworden, grün mit andersfarbigen Tupfen: gelb leuchten die kleinen Blüten vom Scharbockskraut, große Gruppen weiß blühender Buschwindröschen wechseln sich ab mit den rötlich schimmernden Blütenständen des Lärchensporns. Aronstab und Bärlauch gehören ebenfalls zu dieser botanischen Frühlingsgesellschaft, und auch der Waldmeister und das Maiglöckchen. Seite 3 Wenn man Glück hat, findet man hier und da auch ein paar gelbe Schlüsselblumen – zum Beispiel in der Nähe von Bachläufen. All diese Pflanzen haben den Winter unter der Erde überdauert: die Buschwindröschen dank ihrer langen unterirdischen Spross-Ausläufer – manchmal gehören an die hundert Blüten zu einer einzigen Pflanze; das Scharbockskraut hat dank seiner keulenförmigen Wurzelknollen überwintert; der Bärlauch dank seiner Zwiebeln. Und einige Gras-Samen hatte der Wind im Herbst angeweht, sie haben inzwischen gekeimt, und die ersten zarten Halme ragen zum Himmel empor. Dr. Stefan Schneckenburger ist der Direktor und der wissenschaftliche Leiter des Botanischen Gartens der Technischen Universität Darmstadt. Das rasche Wachsen und Erblühen der bodennahen Pflanzen beschreibt er als ein Zusammenspiel der Pflanzen mit den Insekten. O-Ton 1 "Die Strategie dieser Pflanzen ist ja eigentlich, ganz früh auf dem Markt zu sein, da zu sein, wenn Blüten, die bodennah sind, noch von Interesse sind für Bestäuber. Wenn dann nachher die Bäume blühen, wenn die hohen Stauden blühen, dann sind bodennahe Blüten wie beim Schneeglöckchen oder wie beim Scharbockskraut oder wie bei den Veilchen von geringerem Interesse. Auf der einen Seite hat die Tierwelt den Nutzen, dass zu einer frühen Zeit schon Blüten da sind, und auf der anderen Seite hat die Pflanzenwelt den Nutzen, dass sie, obwohl sie klein und unscheinbar sind, mit den größeren Pflanzen nicht um Bestäuber konkurrieren muss." Autor Das dottergelb blühende Scharbockskraut kommt so früh im Jahr aus dem Waldboden hervor und in oft so großen Beständen, dass es diesem Umstand sogar seinen Namen verdankt. Scharbock ist nämlich eine altertümliche Bezeichnung für Skorbut, das ist eine Krankheit, die auftritt, wenn man über Wochen hinweg zu wenig Vitamin C zu sich nimmt. Die Folgen sind zum Beispiel Zahnfleischbluten und Gelenkentzündungen. Wenn in früheren Jahrhunderten das im Herbst eingelagerte Obst und Gemüse verzehrt war, dann kam vielerorts erst im zeitigen Frühjahr mit dem Scharbockskraut wieder genügend Seite 4 vitaminreiche Kost auf den Teller. Heute weiß man übrigens, dass die Blätter unbedingt vor der Blüte gepflückt und verarbeitet werden müssen. Denn wenn das Scharbockskraut zu blühen beginnt, dann bildet sich in seinen Blättern eine Substanz, die nicht nur bitter schmeckt, sondern die auch Magen- und Darmreizungen hervorruft. Man muss sich also auskennen, wenn man Scharbockskraut für einen frischen Frühlings-Salat pflücken möchte, man muss im richtigen Moment in den Wald gehen, denn Blattaustrieb, Blüte und Samenbildung vollziehen sich binnen weniger Tage – schon nach zwei Wochen können die Pflänzchen an sonnigen Standorten verwelkt sein. Stefan Schneckenburger. O-Ton 2 "Pflanzen, die im Boden überdauern – Geophyten – deren Strategie ist es, dass sie ihren Vegetationszyklus meistens schon dann abgeschlossen haben, wenn die Laubbäume, die im gleichen Biotop stehen, ihre Blätter gebildet haben. Da sind die schon völlig zurückgezogen: Lärchensporn, Moschuskraut, Winterling, wenn die Bäume im Mai/Juni die Blätter gebildet haben, sind die anderen weg, unterirdisch, und da beginnt schon die Blütenbildung, die Bildung der Anlagen fürs nächste Jahr." (direkt dran:) "Die Zwiebelgewächse, die in der Erde ihre Erneuerungsknospen tragen, die haben ebenfalls die Blüten für das nächste Jahr schon früh vorgebildet, um dann in sehr kurzer Zeit zu blühen und zu fruchten." Autor Dr. Walter Welß, er ist Diplom-Biologe im Fachgebiet Geobotanik der Universität Erlangen. Schon nach 10 Tagen kann die Blütezeit bei einigen dieser Frühblüher wieder vorüber sein. O-Ton 3 "Wenn etwa der gelbe Winterling sich im zeitigen Frühjahr zeigt, nach wenigen Tagen kann er schon wieder vergilbte Blätter tragen, hat dann Früchte gebildet und seine Zeit optimal genutzt." Seite 5 Autor Es ist ein komplexes und in allen Details noch immer nicht ganz verstandenes Zusammenspiel von unterschiedlichen Einflussgrößen: Nach der Blüte sorgen diverse Hemmstoffe zunächst dafür, dass die Pflanzen nicht sofort wieder austreiben. Dann kommt der Winter, mit niedrigen Nachttemperaturen. Die Kälte führt dazu, dass biochemische Veränderungen in den Pflanzen stattfinden, die letztlich den Einfluss der Hemmstoffe beseitigen. Walter Welß O-Ton 4 "Für eine Pflanze ist es wichtig, nicht zur Unzeit auszutreiben. Wir haben die Erscheinung, dass im Herbst, es wird kälter, noch mal eine Wärmephase kommt, und da kann es dann vorkommen, dass eine Pflanze glaubt, es wäre Frühling, und sie treibt aus. Kälte setzt dann dem jungen Gewebe stark zu, und das ist für die Pflanze unter Umständen tödlich." Autor Wenn für die Pflanzen alles gut geht, und wenn dann im Frühjahr die Tageslänge zunimmt und es zugleich so ungefähr +5 Grad warm wird, dann nehmen auch die Lebensprozesse in den unterirdischen Teilen der Pflanzen zu, dank der gespeicherten Vorräte aus dem Vorjahr. Danach schieben sich die ersten Triebe aus dem Boden heraus, und zuletzt hilft der grüne Farbstoff in den Blättern, das weitere Wachstum zu beschleunigen. Gesteuert wird das – wie bei den Tieren – durch Hormone; bei den Pflanzen bezeichnet man sie als Phytohormone. Vogelatmo Vögel im Frühling in Europa O-Ton 5 "Die Vögel spüren den Frühling vor allem an der Tageslänge und an der Temperatur." Autor Prof. Katrin Böhning-Gaese vom Forschungszentrums für Biodiversität und Klima in Frankfurt am Main. Seite 6 O-Ton 6 "Wenn die Tage länger werden … merkt das die 'innere Uhr' der Vögel, und das versetzt die ganze innere Physiologie der Vögel in die Bereitschaft, jetzt brüten zu können. Aber was jeder von uns merkt, der morgens draußen unterwegs ist und ein bisschen auf den Vogelgesang hört, ist, dass die Temperatur auch eine wichtige Rolle spielt. Wenn die Tage länger werden und wir sind noch im Januar, es ist beißend kalt draußen, dann hören wir fast keine Vögel singen, aber wenn das Jahr ein bisschen fortschreitet und die Tage wärmer werden, dann ist der Vogelgesang viel stärker und da finden dann schon die ersten Anzeichen für Revierverhalten statt." Autor Licht und Temperatur beeinflussen also sowohl bei Pflanzen als auch bei vielen Tieren, dass Hormone ausgeschüttet werden. Solche Hormone wiederum sind eine Voraussetzung dafür, dass unsere Singvögel anhaltend singen – vor allem morgens und abends in der Dämmerung; und auch dafür, dass die Vogelmännchen sich ein Revier erkämpfen und es danach verteidigen. Es gibt zudem auch erhebliche Veränderungen im Inneren der Vögel. Beispielswiese sind die Keimdrüsen einer männlichen Grasmücken außerhalb der Brutzeit nur so groß wie ein Stecknadelkopf. Im Frühling aber vergrößern sich die Keimdrüsen binnen eines Monats erheblich, sie werden dann ungefähr so groß wie eine Haselnusskern. Erst dann können die Männchen Nachwuchs zeugen. Auch die Keimdrüsen der Weibchen sind nur innerhalb der Brutperiode voll ausgebildet. Wozu aber dient der Gesang der Vögel im Frühling? O-Ton 7 "Der Vogelgesang hat zwei Funktionen. Zum einen ist es ein Signal an die Nachbarn, in den Nachbar-Revieren, dass hier ein attraktives Männchen ist, das ein Revier besetzt und dass die Konkurrenten bitte auf Abstand bleiben, aber eben auch ein Signal an die Weibchen, dass da ein attraktives Männchen ist und ein gutes Revier zur Verfügung steht. Dieses Revier dient dazu, ein Stück Fläche zu sichern, auf der es genug Futter gibt für den eigenen Nachwuchs. Die stärkeren und erfolgreicheren Männchen können ein größeres Revier Seite 7 verteidigen oder auch ein Revier an einer Stelle, wo es besonders viel Futter gibt, so dass die Jungen besonders gut gefüttert werden können. Damit ist der Gesang das stärkste Indiz dafür, dass die Vögel in Brutbereitschaft sind." Autor Manchmal sieht man im zeitigen Frühjahr Amselmännchen, die auf einer Wiese gegeneinander rennen, aneinander stoßen und dabei in die Höhe flattern. Hier werden gleichsam Grenzsteine eingerammt. Katrin Böhning-Gaese. O-Ton 8 "An den Punkten, wo sich die Männchen prügeln, da ist die Reviergrenze. Das kann man, wenn man da mehrmals hingeht, die Vögel beobachtet – wo sitzen sie, wenn sie singen – in eine Karte einzeichnen, als kleine Punkte, und die Punkte wo sie sich prügeln als Reviergrenze, dann kann man wirklich die Reviere auf einer Karte aufzeichnen. Und die überlappen auch so gut wie gar nicht. die Männchen verteidigen die Reviere wirklich punktgenau. Und, was auch interessant ist, die kennen ganz genau ihre Nachbarn. Wenn der Nachbar singt, und wenn er da singt, wo er singen soll, nämlich in der Mitte seines Reviers, wird das nicht als Bedrohung wahrgenommen. Wenn dort aber plötzlich ein fremdes Männchen, das nicht der Nachbar ist, singt, würde das Männchen hören, dass das ein anderer Nachbar ist und dann auch mal genau nachgucken, was da das fremde Männchen dort plötzlich macht." Autor Durch den Klimawandel ist es in Europa allmählich wärmer geworden; die Blüte der im Frühling blühenden Pflanzen (und auch der Blattaustrieb der Bäume) beginnt inzwischen fast zwei Wochen früher als noch vor 50 Jahren. Mit Folgen auch für die Tierwelt. O-Ton 9 "Die Verfrühung macht sie bei den Vögeln auch auf jeden Fall bemerkbar. Die Standvögel fangen früher an zu brüten, da gibt es eine Verschiebung von ungefähr zehn Tagen, und auch die Zugvögel, die den Winter in Afrika verbringen, kommen immer früher an. Aber nicht im selben Maße, vielleicht nur 5 oder 7 Tage früher, aber alles – das Zugverhalten und das Brutverhalten – verfrüht sich." Seite 8 Autor Manche ehemaligen Zugvögel ziehen deshalb im Herbst schon gar nicht mehr in den warmen Süden, da die Winter kürzer und milder geworden sind. Sie werden zu Standvögeln. Im Frühjahr können sie dann früh ein Revier besetzen. Mit der Folge, dass die verbleibenden Zugvögel immer größere Schwierigkeiten bekommen, sich bei uns im Frühjahr wieder anzusiedeln. Katrin BöhningGaese. 0-Ton 10 "Vor allem die Langstreckenzieher haben unter dem Klimawandel ein Problem. Weil sich der Blattaustrieb und die Raupenentwicklung stärker noch vorne ins Jahr verschieben und die Zugvögel, die Langstreckenzieher, nicht in dem Maße hinterher kommen, wie sich das alles verfrüht. Wenn die dann anfangen zu brüten, dann ist der große Raupen-Peak schon durch, sie sind etwas zu spät dran, und das führt bei einzelnen Populationen, die besonders spät ankommen, zu verringertem Nachwuchserfolg und dann zu einem nachweisbaren Rückgang der Populationen. Die Schlüsselart, wo das untersucht wurde, ist der Trauerschnepper. Bei dem ist das sehr gut nachgewiesen. Der kommt als Langstreckenzieher erst spät aus Afrika zurück und der kommt in der Zwischenzeit zu spät." Atmo Skandinavien – Frühling – Europa Autor Wenn die Vögel ihre Vorbereitungen auf das Brutgeschäft begonnen haben, wenn die ersten Blüten im Frühlingswald schon vertrocknet sind, dann beginnen auch die Erlen und die Linden, die Buchen und die Eichen ihre Blätter auszutreiben, nicht zuletzt dank der im Herbst im Stamm gespeicherten Vorratsstoffe. Bevor die Blätter im Herbst abfielen, waren diese Vorratsstoffe aus den Blättern in den Stamm transportiert worden. Dank dieser Vorratsstoffe war der Zellsaft den Winter über im Stamm so stark eingedickt, dass er nicht gefrieren konnte. Dr. Walter Welß vom Fachgebiet Geobotanik der Universität Erlangen. Seite 9 O-Ton 11 "Diese Stoffe sind zum Teil sehr wertvoll – Stickstoffverbindungen, Phosphorverbindungen, die sind wichtig, damit die Pflanze dann im Frühjahr wenn das Wachstum wieder beginnt, dass sie dann Blätter und Blüten bilden kann. Im Laufe des Sommers werden dann weitere Stoffe durch die Fotosynthese gebildet, ergänzt durch Mineralien, die über die Wurzeln aufgenommen werden, und so kann dann die Pflanze wachsen, blühen, Früchte bringen, Samen ausbilden und so für die Fortpflanzung und für die nächste Generation sorgen." Autor Zunächst aber muss der hoch konzentrierte Zellsaft in den Baumstämmen wieder durch Wasser verdünnt werden. Auch diese Stoffwechselvorgänge werden durch Pflanzenhormone gesteuert. O-Ton 12 "Wenn es wärmer wird, wird die Stoffwechselaktivität der Pflanzen angeregt, es gibt einen starken Austausch von Phytohormonen, und die führen dazu, dass die Wurzel Wasser aufnimmt und aktiv unter Energieverbrauch in die Leitungsbahnen drückt.“ Autor Walter Welß. Und Stefan Schneckenburger vom Botanischen Garten der TU Darmstadt ergänzt. O-Ton 13 "Das ist der so genannte Wurzeldruck. Der von der Wurzel ausgeübt wird. Ein wunderschönes Beispiel ist in den Weinbaugebieten das Schneiden der Reben. Die haben ja keine Blätter jetzt. Im Herbst, im Winter, die Reben werfen die Blätter ab. Wenn aber bei höheren Temperaturen die Reben geschnitten werden, dann bluten die. (direkt dran:) (Welß) Es ist so, dass das durchaus im Literbereich sein kann, was hier an Wasser abgegeben wird, wenn eine Verletzung vorliegt. Wenn die Pflanze unverletzt ist, dann nützt sie diese Stoffe, die hier transportiert werden, und auch das Wasser, das die Zellen vergrößert, das Zellen quellen lässt, dass sie die Stoffe bilden kann, die nötig sind, um Blätter und Blüten zu entwickeln. Seite 10 Autor Auch die Blütenbildung an den Bäumen wird letztlich durch die Sonne gesteuert: durch höhere Temperaturen und durch die größere Tageslänge. Aber durch die Sonneneinstrahlung kann es im Frühjahr auch zu Rissen in der Rinde kommen, zu so genannten Stammaufrissen. Diese Stammaufrisse sind häufig Eintrittspforten für Krankheiten. Walter Welß. O-Ton 14 "Es gibt Schädigungen durch starke Sonneneinstrahlung. Das ist aber weniger bei heimischen Arten wie Eichen der Fall, sondern wenn wir empfindlichere Sorten, wie zum Beispiel von Kirschen haben. Da ist es dann oft so, wenn die Sonne auf die eine Seite des Stammes, auf die Südseite, richtig auftrifft, dass hier Temperaturen von 10 Grad sind, während es auf der Nordseite noch viel kühler ist. Dann wird auf der Südseite der Saftstorm angeregt, und es kann sein, dass das dann so stark ist, dass bei einer nachfolgenden Abkühlung sich dann Eis bildet und die Rinde abgesprengt wird.“ Autor Allzu krass sollten die Temperatursprünge vom Kalten zum Warmen im Frühjahr also auch nicht sein, auch wenn der Mensch sich das nach einem langen Winter wünscht. Der ein oder andere Gartenbaum könnte andernfalls Schaden nehmen.