Leuchtender Herbst am Ende einer kurzen Vegetationszeit

Ein winterlicher Kaltlufttropfen beendete die Vegetationsperiode 2015 frühzeitig. Doch weshalb verlieren Bäume im Herbst ihr Laub? Und sagt der Termin des Laubfalls etwas über den kommenden Winter aus? 

Mitte Oktober, genauer vom 13.-19. Oktober, wurde das Wettergeschehen in Mitteleuropa von einem markanten Kaltlufttropfen geprägt, der sich zuvor vom arktischen Meer auf den Weg zum Alpenraum gemacht hatte. Ein Kaltlufttropfen wird auch als Höhentief bezeichnet und ist ein kleinräumiges, in sich abgeschlossenes Tiefdruckgebiet, welches nur in hohen Luftschichten ersichtlich ist und dort mit Höhenkaltluft angereichert ist. Typischerweise ist es zwischen zwei Hochdruckgebieten eingelagert (wie ein Öltropfen in Wasser) und besitzt kein ausdifferenziertes Frontensystem. Das erwähnte Höhentief startete am 13. Oktober seine Reise über den Benelux-Ländern und wanderte weiter zur Mitte Frankreichs. Im Anschluss zog es weiter über Norditalien zu den Ostalpen. Und es hatte noch nicht genug! In der Nacht auf den 18. Oktober machte es Halt in Bayern, bevor es sich dann zur Mitte Deutschlands verlagerte und am 19. ein Comeback in der Schweiz gab, wie MeteoSchweiz schreibt. Innerhalb einer Woche wanderte der Kaltlufttropfen einmal im Gegenuhrzeigersinn rund um die Schweiz. Die Witterung war dementsprechend grau, feucht und stark unterkühlt. Die Tagesmitteltemperaturen lagen in Zürich über mehrere Tage hinweg rund 5 Grad unter dem langjährigen Durchschnitt der Jahre 1981-2010. Das Wetter erinnerte eher an Mitte November als an Mitte Oktober. Zum ersten Mal in diesem Herbst sank zudem die Schneefallgrenze zum Teil bis unter 1000 Meter.

Ein äusserst langlebiges Höhentief mit eingeschlossener Kaltluft (Kaltlufttropfen) dominierte Mitte Oktober die Witterung in Mitteleuropa. Der Kaltlufttropfen bewegte sich innert einer Woche einmal um die Schweiz.
Ein äusserst langlebiges Höhentief mit eingeschlossener Kaltluft (Kaltlufttropfen) dominierte Mitte Oktober die Witterung in Mitteleuropa. Der Kaltlufttropfen bewegte sich innert einer Woche einmal um die Schweiz.

Kurze Vegetationsperiode 2015

Mit den vorwinterlichen Temperaturen Mitte Oktober wechselte die Flora frühzeitig in die Vegetationsruhe. Der sich rhythmisch wiederholende Vegetationszyklus setzt mit der Vegetationsperiode Mitte März ein. Am Ende einer ausgeprägten Hochdruckphase wurde aus Süden sehr milde Luft in die Schweiz geführt und die Tagesmitteltemperaturen lagen an fünf Tagen in Folge über 5 Grad – der Startschuss der Vegetationsphase ist erfolgt. Als technischer Richtwert zur Abgrenzung von Vegetations- und Ruheperioden wird häufig eine anhaltende Schwellentemperatur von +5 °C angesetzt, unter welcher Pflanzen normalerweise ihren Wuchs, d. h. die Zellteilung einstellen. Ein Tag mit einer Tagesmitteltemperatur über 5 °C wird Vegetationstag genannt. In Mitteleuropa ist es üblich, die Vegetationsperiode anhand von fünf aufeinander folgenden Tagen > 5 °C zu bemessen (weil es oft kurzfristig auch im Winter leichtes Tauwetter gibt). Die Vegetationsperiode dauert am Zürichberg rund 245 Tage. Wobei sie sich im Zuge der globalen Erwärmung von 234 am Anfang des 20. Jahrhunderts auf heutzutage rund 270 Tage deutlich verlängert hat. Das Kälteintermezzo Mitte Oktober beendete die Vegetationsperiode heuer, wenn auch nicht flächendeckend, nach eher bescheidenen 213 Tagen. Ähnlich kurz war sie im Jahr 2009. Im Warmjahr 1994 dauerte sie sogar unglaubliche 334 Tage – also fast das ganze Jahr. Das Ende der Vegetationszeit wird durch die Blattverfärbung und den späteren Blattfall eindrücklich präsentiert. Doch warum verlieren die Bäume im Herbst ihr Laub?

Wieso verlieren Bäume ihr Laub?

Bäume gewinnen ihre Energie durch Fotosynthese aus Sonnenlicht. Dazu benötigen sie Chlorophyll, den grünen Blattfarbstoff. Wegen der einsetzenden Kälte und der fehlenden Sonneneinstrahlung (zu wenig Licht) kann die Fotosynthese im Winter nicht stattfinden. Hinzu kommt, dass Laubbäume über ihre Blätter viel Wasser verlieren, welches im Winter durch die Wurzeln bei gefrorenem Boden kaum nachgeliefert werden kann. So ziehen Laubbäume im Herbst frühzeitig alle Nährstoffe aus den Blättern zurück. Bei diesem Vorgang wird das Chlorophyll in den Blättern abgebaut. Zurück bleiben gelbe und rote Blattfarbstoffe. Je kälter die Nächte während der Laubverfärbung ausfallen, desto leuchtender zeigt sich die Natur, weil dann dieser Prozess beschleunigt und dadurch sogar zusätzlich gelber und roter Farbstoff aufgebaut wird. Sind dem Blatt alle Nährstoffe entzogen, wächst eine Trennschicht zwischen Blattstiel und Zweig. Beim nächsten Windstoss trennt sich der Baum schlussendlich von seinen Blättern. Durch die Laubfärbung beziehungsweise den Laubfall wird in der

Phänologie unter anderem auch der Beginn des Vollherbstes und des Spätherbstes definiert. Die phänologischen Jahreszeiten richten sich nach den für die Jahreszeit charakteristischen Entwicklungsstadien verschiedener mitteleuropäischer Pflanzen. Der Vollherbst beginnt,  wenn Rosskastanie, Eiche, Esche und Rotbuche ihr Laub verfärben. Der Spätherbst beginnt, wenn diese Baumarten ihr Laub verlieren. Blattfärbung und der Laubfall sind somit stark vom vorherrschenden Wetter im Herbst geprägt. Trotzdem gibt es alte Bauernregeln, die eine Langzeitwirkung zwischen Laubfall und zu erwartende Winterwitterung beschreiben:

“Fällt das Laub zeitig im Garten, ist schöner Herbst und gelinder Winter zu erwarten.” und “Hängt das Laub bis November hinein, wird der Winter lange sein.“

Entsprechend steht ein schöner Spätherbst und ein milder Winter bevor, denn der Blattfall hat heuer früh eingesetzt. Die Blattverfärbung und der Blattfall hängen aber vor allem von der Witterung im Herbst ab. Übersetzt besagt die alte Bauerregel also, dass das anstehende Winterwetter von der Witterung im Herbst bestimmt wird. Dies kann zwar nicht ausgeschlossen werden, jedoch sind die Zusammenhänge sehr komplex. Von einem kalten Oktober auf einen milden Winter oder umgekehrt zu schliessen, wäre deutlich zu kurz gegriffen.

Leuchtender Herbst am Ende einer kurzen Vegetationszeit

Des Bauers Frust mit dem Frühlingsfrost

Der Frühling startete mild und sonnig. Die Vegetation entwickelte sich rasch. Die Nachtfröste zu Ostern kamen daher ungelegen. Doch wann ist es Zeit für den letzten Frost?

 

Bald ist es Frühlingshalbzeit. Der meteorologische Frühling startet am 1. März und dauert bis zum 31. Mai. Der erste Frühlingsmonat war heuer in Zürich mit durchschnittlich 6,4 Grad auf dem Zürichberg rund ein Grad wärmer als im langjährigen Durchschnitt der Jahre 1981 bis 2010 und rund ein Grad kälter als im Vorjahr. Vor zwei Jahren war der März mit gemittelt lediglich 2,5 Grad jedoch deutlich kälter als im aktuellen Jahr. Die Jahr-zu-Jahr-Schwankungen sind wie in anderen Monaten auch relativ gross, trotzdem zeigt sich auch im Monat März eine eindeutige Erwärmungstendenz. Der letzte richtig kalte März mit einer Mitteltemperatur von nur gerade 1 Grad stammt aus dem Jahr 1987. Davor gab es mindestens alle zehn Jahre einen winterlichen März. Sehr kalt war der März mit nur wenig über null Grad auch im 1971. Der kälteste März stammt übrigens aus dem Jahr 1865 mit -1,2 Grad. Der diesjährige März war nicht nur übertemperiert sondern brachte auf dem Zürichberg mit 174 Sonnenstunden auch rund 40 Prozent mehr Besonnung als im langjährigen Mittel, wie aus Daten von MeteoSchweiz hervorgeht. Mit etwas mehr als 82 mm Niederschlag war der dritte Monat des Jahres in Zürich geringfügig zu nass. Zusammen mit dem nassen Osterwetter konnte das Niederschlagsdefizit aus dem Februar vorerst ausgeglichen werden.

 

Kalt-nasse Ostern

Das Osterwochenende vom 3. bis 6. April 2015 brachte anfangs windiges, dann trüb-nasses und am Ende kühl-sonniges Wetter. Mit einer Durchschnittstemperatur von rund 3,5 Grad waren Ostern 2015 auf dem Zürichberg relativ kühl im langjährigen Vergleich. Letztmals kälter waren Ostern vor zwei Jahren mit nur 1,1 Grad. Der Morgen des diesjährigen Ostermontags war mit -2,6 Grad in Zürich-Witikon der kälteste Ostermorgen seit 2008. An zwei der vier Ostertage fiel Niederschlag. Die Summe erreichte auf dem Zürichberg knapp 20 mm, es waren somit die nassesten Ostern seit 2008. Nach drei eher trüben Osterwochenenden in den Vorjahren, wurde Zürich mit rund 15 Sonnenstunden heuer nicht gerade mit Sonne verwöhnt. Es reichte aber für die sonnigsten Ostern seit 2011.

 

Kalter Aprilstart

Nicht nur Ostern sondern der Aprilstart insgesamt fiel 2015 deutlich unterkühlt aus. Die ersten sieben Apriltage waren auf dem Zürichberg im Durchschnitt knapp 4 Grad kühl und brachten in vier Nächten Nachtfrost. Ein kalter Aprilstart ist in der Klimatologie der Schweiz keine Seltenheit. Erst letztmals vor zwei Jahren waren die ersten sieben Apriltage mit gemittelt 2,6 Grad noch ein Stück kälter als in diesem Jahr. Allerdings gab es 2013 nur drei frostige Nächte in der ersten Aprilwoche. Letztmals mehr Frosttage zum Aprilstart gab es 1970, als fünf der ersten sieben Apriltage negative Nachttemperaturen brachten. Grosse Ähnlichkeit mit dem diesjährigen Verlauf zeigt sich auch im Frühling 2003. Nach einem kalten Februar und einem milden März startete der April mit einem späten Winterrückfall und vier frostigen Nächten in den ersten Tagen. 2003 raffte sich der April in der Folge auf und fuhr bis zum Monatsende noch ein Wärmeüberschuss ein. Es folgten ein frühsommerlicher Mai und der geschichtsträchtige Hitzesommer 2003.

 

Im langjährigen Durchschnitt tritt der letzte Nachtfrost der Saison in Zürich am 12. April auf. In den letzten 17 Jahren brachten jedoch nur die Jahre 2001 und 2013 den letzten Frost zu einem späteren Zeitpunkt.
Im langjährigen Durchschnitt tritt der letzte Nachtfrost der Saison in Zürich am 12. April auf. In den letzten 17 Jahren brachten jedoch nur die Jahre 2001 und 2013 den letzten Frost zu einem späteren Zeitpunkt.

 

Frost im Frühling

Temperaturen unter dem Gefrierpunkt können in der Land- und Forstwirtschaft während der Vegetationsperiode Frostschäden nach sich ziehen. Insbesondere bei weit fortgeschrittener Vegetationsentwicklung bergen scharfe Nachtfröste eine Gefahr für Pflanzen und Kulturen. Wird die  Grünland-Temperatursumme von 200 überschritten, setzt der nachhaltige Vegetationsbeginn ein. Dies ist je nach Witterung zwischen Mitte März und Mitte April der Fall. Heuer wurde dieser Frühlingsstartschuss Ende März abgefeuert, also unmittelbar vor den Nachtfrösten an Ostern. Empfindliche Kulturen mussten deshalb mit Vlies abgedeckt, gefährdete Topfpflanzen ins Warme gebracht werden. Ein Blick in die Wetterannalen von Zürich seit 1901 zeigt, dass der mittlere Termin des letzten Frostes in Zürich der 12. April ist. In den letzten 17 Jahren brachten nur die Jahre 2001 mit dem 23. April und 2013 mit dem 20. April den letzten Frost zu einem späteren Zeitpunkt. Vor dem Hintergrund, dass in der zweiten Aprilhälfte oder im Mai heuer keine Nachfröste mehr folgen, war der letzte Nachfrost vom 8. April 2015 also mehr oder weniger im langjährigen Durchschnitt. In mehr als 85 Prozent der Jahre tritt der letzte Frost in der Periode zwischen dem 21. März und dem 30. April auf. Frühere und spätere Termine sind eine Seltenheit. Fröste im Mai, im Volksmunde auch als Eisheilige bekannt, sind heutzutage kaum noch zu erwarten. Der letzte Mai-Frost in Zürich stammt aus dem Jahr 1979. Zwischen 1901 und 1979 war dies aber in jedem siebten Jahr der Fall. Der späteste Termin des letzten Frosts in Zürich seit 1901 stammt vom 12. Mai 1910. Landwirte und Hobbygärtner profitierten in den vergangenen zwei Jahrzehnten bereits von der globalen Erwärmung. Der Termin des letzten Frostes hat sich seit 1981 gegenüber den Jahrzehnten davor um rund 10 Tage nach vorne verlegt. Dieser Trend dürfte wohl auch in Zukunft anhalten und für weniger frostige Überraschungen im Frühling sorgen.

Des Bauers Frust mit dem Frühlingsfrost