Pflanzenentwicklung im Zeitraffer
Die Smartphone Anwendung „GrowApp“ macht den jährlichen Entwicklungszyklus der Pflanzen durch regelmäßiges fotografieren von Bäumen, Gärten oder ganzen Landschaften sichtbar. Die Fotos werden in eine Website geladen und in eine Animation umgewandelt. Bürger können die Pflanzenentwicklung in ihrer Umgebung mit der Entwicklung in der Nachbarschaft, in Deutschland und in ganz Europa vergleichen. So werden Klimaeffekte auf das Pflanzenwachstum sichtbar.
In Europa hat die Lufttemperatur um ca. 1,5°C im Vergleich zur vorindustriellen Zeit zugenommen. Diese Temperaturzunahme beeinflusst die Phänologie der Pflanzen, also deren jahreszeitlichen Entwicklungszyklus.
Der Beginn der Vegetationsperiode ist heute früher und die Dauer länger. Eine große Zahl von Beobachtungen des Zeitpunkts des Blatttriebs, des Blühbeginns oder des Laubfalls bestätigen diese Veränderungen. So hat sich der Blühzeitpunt von 17 verschiedenen Frühblühern seit 1982 um zwei Wochen nach vorne verschoben. Satelliten messen heute vom Weltraum aus die Farbe der Vegetation. Aus der „Grünheit“ können Rückschlüsse auf den Entwicklungsstand der Vegetation getroffen werden. Die Verknüpfung dieser Satellitenmessungen mit Beobachtungen vor Ort bleibt aber eine Herausforderung. Hier können Bürger entscheidend beim Forschen mithelfen und Spaß beim Entdecken und Erkunden haben.
Die Jahreszeiten sichtbar machen
Die GrowApp (www.growapp.today) bietet eine neue und innovative Möglichkeit den jahreszeitlichen Gang der Pflanzenentwicklung zu verfolgen und sichtbar zu machen. Teilnehmer können einzelne Pflanzen, Bäume oder ganze Landschaften über einen längeren Zeitraum beobachten. Durch regelmäßiges fotografieren vom gleichen Standort aus werden Entwicklungsprozesse der Pflanzen und Veränderungen in der Umwelt sichtbar. Jedes neue Foto ergänzt die Animation. So entsteht im Jahresverlauf eine Zeitraffer-Animation der phänologischen Entwicklung. GrowApp unterstützt die exakte Überlagerung der Bilder schon während der Aufnahme. Damit werden Änderungen in der Umwelt sichtbar, die aufgrund ihrer Langsamkeit häufig übersehen werden.
Gemeinsam Animationen erstellen und vergleichen
Die allgemeine Verfügbarkeit von Smartphones und die einfache Bedienung von GrowApp macht es jedem Interessierten möglich mitzumachen. Sie können eigene Animationen der Pflanzenentwicklung erstellen und diese mit Animationen aus der näheren Umgebung, aus Deutschland und Europaweit vergleichen. Die Ergänzung der Fotos durch Lufttemperaturdaten und die Verknüpfung mit Messungen, die z.B. im GLOBE Programm bereitgestellt werden, ermöglichen es die Pflanzenentwicklung zu analysieren und vor dem Hintergrund des Witterungsverlaufs zu interpretieren.
Forschendes Lernen an Schulen
GrowApp wurde im Kontext des Programms „Global Learning and Observations to Benefit the Environment“ (GLOBE) entwickelt. GLOBE ist ein internationales Wissenschafts- und Bildungsprogramm, das seit über 20 Jahren Schüler*innen sowie Bürgern die Möglichkeit eröffnet, sich durch Beobachtungen, Datenanalyse und forschend-entdeckendes Lernen aktiv an Umweltforschung zu beteiligen. Die GrowApp wird durch Bildungsmaterialien unterstützt. Diese erlauben es Lehrer*innen und Schüler*innen mit einfachen bis hin zu komplexen Fragestellungen am Beobachten teilzunehmen, am wissenschaftlichen Erkenntnisprozess Teil zu haben und Freude am Erforschen und Entdecken zu haben. Wissenschaftler geben regelmäßig Rückmeldung zur beobachteten Entwicklung der Pflanzen und helfen dabei diese zu verstehen.
Europas grüne Welle: Sechs Pflanzenarten zeigen die jahreszeitliche Dynamik
Um die Beobachtungen vergleichbar zu machen und europaweit Vergleiche der jahreszeitlichen Entwicklung zu ermöglichen, werden die Beobachtungen schwerpunktmäßig an sechs verschiedenen Baumarten gemacht: Stileiche, Hasel, Hänge-Birke, Rotbuche, Sauerkirsche und Winterlinde. Durch die Teilnahme von Menschen überall in Europa wird so die „Grüne Welle“ des Frühlings, die sich von Süden nach Norden über ganz Europa ausbreitet sichtbar. Zur Datenanalyse stellt GrowApp aus Satellitendaten abgeleitete Karten zum Beginn der Vegetationsperiode bereit, gibt den Trend der Vegetationsentwicklung und die Lufttemperatur des vorangegangenen Tags an. GrowApp unterstützt die Klimaforschung durch die Bereitstellung von Beobachtungsdaten. Die Animationen und Datenanalyse machen die Wirkung von Klimavariationen und des Klimawandels im eigenen Lebensumfeld erkennbar.