So beginnt das berühmte Frühlingsgedicht »Er ist’s« von Eduard Mörike. Mathematik scheint darin auf den ersten Blick nicht zu stecken, doch mit etwas Nachdenken findet man sie in der Zeile über die träumenden Veilchen, die »balde kommen« wollen. Wie bald die Veilchen kommen – beziehungsweise wann überhaupt irgendwelche Pflanzen im Frühjahr zu blühen beginnen –, wird in der Phänologie untersucht.

Die Wissenschaft markiert den Beginn der Jahreszeiten nicht an fixen Tagen im Jahr, sondern an bestimmten Zeigerpflanzen. Der Vorfrühling geht beispielsweise mit dem Auftauchen von Schneeglöckchen oder der Blüte der Hasel los, die Forsythie oder die Veilchen künden vom Beginn des Erstfrühlings, und wenn dann auch die Apfelbäume blühen, ist der Vollfrühling da. Wann die diversen Pflanzen ihre Blüten präsentieren, hängt von der Temperatur ab – und von dieser Formel:

Mit dieser Gleichung kann man die »spring phenological sensitivity« S_T beschreiben. Sie gibt an, um wie viele Tage früher (oder später) ein bestimmtes Blüh-Ereignis t stattfindet, wenn die Temperatur sich von T_i auf T_i+1 ändert. Forschende aus der Schweiz und Kanada haben diese Formel genutzt, um ein interessantes Phänomen zu untersuchen.

Damit eine Pflanze blüht, muss sie genügend Wärme gesammelt haben. Durch die Klimakrise sind die Tage im Winter im Durchschnitt wärmer als früher, und die Pflanzen beginnen daher früher zu blühen. Dieser Einfluss der globalen Erwärmung ist gut untersucht.

Bisherige Arbeiten haben allerdings auch belegt, dass Pflanzen heute weniger stark auf die Temperatur reagieren als früher. Die »spring phenological sensitivity« scheint abzunehmen, oder anders gesagt: Die Erhöhung der durchschnittlichen Temperatur um ein Grad sorgt heute nicht mehr für eine so große Vorverlegung der Blüte wie früher. Man hat versucht, diese Daten als Anpassungsreaktion zu interpretieren oder als das Erreichen biologischer Grenzen. Die Tage sind im Winter ja trotzdem kürzer, ganz unabhängig von der Temperatur. Selbst wenn es warm genug wäre, könnte das den Austrieb mancher Pflanzen begrenzen.

Ein mathematischer Effekt

Tatsächlich ist die Verringerung der S_T jedoch ein mathematischer Effekt. Die Forschenden aus der Schweiz und Kanada konnten in Experimenten und Computersimulationen zeigen, dass die Pflanzen heute immer noch dieselbe Wärmemenge sammeln müssen wie früher. Aber wenn es insgesamt schon wärmer ist, dann wird sie einfach schneller erreicht. Man kann das mit dem Geschwindigkeitsgewinn beim Autofahren vergleichen: Ist man mit einer langsamen Durchschnittsgeschwindigkeit unterwegs, dann kann eine Tempoerhöhung von einem Kilometer pro Stunde am Ende eine relevante Zeitersparnis darstellen. Wenn man dagegen sehr schnell fährt, dann fällt die Erhöhung um einen Kilometer pro Stunde nicht groß ins Gewicht.

Bei Pflanzen ist es ebenso: Früher war die durchschnittliche Temperatur geringer und eine Erwärmung um einen Grad hatte eine große Wirkung. Dieselbe Erwärmung wirkt sich heute, in einer durch die Klimakrise aufgeheizten Welt, nicht mehr so stark aus.

Dass die Verringerung der »spring phenological sensitivity« ein rein mathematischer Effekt ist, bedeutet natürlich nicht, dass wir uns keine Sorgen machen müssen. Wenn Pflanzen immer früher blühen, hat das durchaus negative Auswirkungen, zum Beispiel auf die Landwirtschaft. Frosteinbrüche nach der Blüte können die Ernte zerstören; die Lebenszyklen der Bestäuber passen nicht mehr zu denen der Pflanzen, und so weiter. Das Flattern des blauen Frühlingsbandes im Winter sollte uns zu denken geben.