Кто такие фенологи и какую пользу приносит их работа

Что такое фенология и зачем она нужна

Фенология — это наука о сезонных явлениях природы, а также о времени и причинах их наступления. Фенологов интересуют процессы, которые регулярно происходят в конкретной географической точке с течением времени: распускание почек, листопад, ледоход, половодье на реках, первые встречи птиц весной, первые заморозки.

Фенологические наблюдения с давних времен позволяли человеку улавливать закономерности в природе, приспосабливаться к ним, планировать работы на земле. Например, в Британском музее хранится глиняная табличка с изображением вавилонского календаря, созданного за 400 лет до н.э. Надпись на табличке гласит: «Когда Солнце обведено кругом — выпадет дождь». Такая примета существует и сейчас — гало (редкое оптическое явление, когда вокруг Солнца возникает светящееся кольцо) часто предвещает осадки и похолодание, однако это явление нельзя рассматривать как достоверное предсказание.

В разных регионах России существуют сельскохозяйственные фенологические приметы, например: «Коли на Егория (6 мая) березовый лист с полушку, то к Успенью (28 августа) клади хлеб в кадушку»; «Сей овес в грязь — будешь князь». Сегодня фенология — это наука, основанная на многолетних наблюдениях обученных специалистов. Результаты фенологических исследований важны в сельском, лесном, охотничьем хозяйствах. Например, чтобы получить хороший урожай яблок, не обойтись без знания фенологических фаз яблони: когда происходит набухание и распускание почек, когда яблоня цветет, созревают плоды, опадают листья. Кроме того, необходимо разбираться и в фенологических фазах вредителей яблони: сроках эмбрионального развития, выхода личинки из яйца, образования куколки, формирования взрослой особи.

В животноводстве сведения о сезонном развитии травостоя помогают определить, когда следует перегонять скот на летние и зимние пастбища, начинать сенокос и заготавливать корма. Время цветения растений важно для озеленения городов и даже для медиков — так специалисты могут напомнить аллергикам, в какое время им следует быть особенно осторожными.

Фенологические наблюдения играют большую роль и в культурной жизни человека. Например, весной в Азии цветет вишня, и местные жители традиционно выделяют время, чтобы полюбоваться нежно-розовыми облаками ее цветов. Часто туристы берут билеты в Японию и Южную Корею именно на это время, чтобы застать завораживающую картину массового цветения. Трудность для путешественников заключается в том, что вишня цветет всего несколько дней, а определить точные даты становится все сложнее и сложнее из-за изменений климата.

Исследователи из Университета префектуры Осака отследили фенологические данные о цветении сакуры вплоть до 812 года и выяснили, что в 2021 году пик цветения сакуры в Японии пришелся на самую раннюю дату за всю 1200-летнюю историю наблюдений. Из-за глобального потепления цветы на деревьях вишни распускаются все раньше и раньше, отмечают ученые.

Похожую тенденцию отмечают и в Вашингтоне. Здесь, как и в Японии, каждую весну расцветает около 3,7 тыс. японских сакур (подарок городу от мэра Токио в 1912 году). Ежегодно с 20 марта по 14 апреля здесь проходит Национальный фестиваль цветения сакуры, который собирает около 1,5 млн человек. В 2024 году пик цветения, когда распустились 70% бутонов, пришелся на 17 марта. Это вторая самая ранняя дата цветения из всех ранее зарегистрированных в Вашингтоне.

«Здесь, в Вашингтоне, измерения метеостанций с 1946 года показывают статистически значимое повышение температуры на 1,6ºС за последнее столетие, что вдвое превышает глобальный показатель», — говорит Патрик Гонсалес, специалист по изменению климата в Службе национальных парков США. — Потенциальная угроза изменения климата заключается в том, что оно может привести к расхождению фенологических фаз растений и насекомых. То есть возникнет несоответствие между временем цветения растений и временем пробуждения пчел, «созревания» бабочек и других опылителей. Опубликованные научные исследования показывают, что, если мы не сократим выбросы от автомобилей, электростанций и вырубки лесов, глобальное потепление может ускорить весеннее цветение еще на неделю-месяц к концу XXI века».

Как работают фенологи

Фенологи работают в заповедниках, национальных парках, ботанических садах, дендрариях.

Ольга наблюдает за растениями и регистрирует такие фенологические фазы, как набухание цветочных почек, начало цветения, массовое цветение, начало завязывания плодов, начало их созревания, массовое созревание и другие фазы.

Также фенолог наблюдает за реками и озерами, отмечает появление закраин (полоса открытой воды между ледяным покровом и берегом), начало ледохода, половодья, пик половодья, освобождение ото льда. Осенью вдоль берегов водоемов фиксируется появление заберег — полос тонкого недвижимого льда вдоль берегов водоемов, а зимой специалист отмечает, когда водоем полностью покрылся льдом — этот процесс называется ледостав. Фенолог фиксирует, когда случились первые заморозки, выпал первый снег и установлен сплошной снежный покров.

Фенологи делят год на сезоны и подсезоны. Например, весна в европейской части России делится на четыре подсезона: снеготаяние, оживление весны, разгар весны и предлетье. «В 2023 году в Керженском заповеднике снеготаяние началось 15 марта, с переходом среднесуточной температуры воздуха через 0ºС, — рассказывает Ольга. — Это произошло на пять дней раньше среднемноголетних показателей и показателей 2022 года. Оживление весны началось 6 апреля — зацвела ива остролистная, среднесуточная температура воздуха стала выше +5ºС, зацвела ольха. Разгар весны начался 21 апреля, это произошло раньше обычного на 10–14 дней».

Фенологические проекты мира

Фенологические сети существуют по всему миру. Где-то они ограничиваются сбором «гражданских» наблюдений за природой, а где-то выполняют прикладные функции, например ведут календари пыльцы и стараются спасти исчезающие виды.

• Африканская фенологическая сеть объединяет экологов и метеорологов со всего континента и включает 11 пунктов мониторинга в восьми странах: Уганде, Танзании, Центральноафриканской Республике, Габоне, Кении, Республике Конго, Руанде и Кот-д'Ивуаре. Ученые исследуют, как климатические факторы влияют на цветение и плодоношение растений лесной Африки. Недавняя научная работа африканских фенологов показала, что глобальное потепление угрожает естественному росту фруктовых растений в Центральной Африке даже в хорошо защищенных тропических лесах.

• Национальная фенологическая сеть США состоит из добровольных наблюдателей, правительственных организаций, преподавателей и студентов всех возрастов. Все они ведут наблюдения за реакцией животного и растительного мира на климатические изменения. Например, в 2022 году американские фенологи разработали «весенние индексы» — математические модели, которые позволяют отслеживать ход наступления весны по всей стране по появлению первых листьев и началу цветения растений. Так, на графиках показано, как много территорий охвачено ранним потеплением, «озеленением» и цветением. Например, весной 2024 года в долине Сакраменто, прибрежных районах Северной Калифорнии, Орегона и Вашингтона наблюдается самое раннее появление зеленых листьев за всю историю наблюдений.

  К фенологической сети США может присоединиться любой желающий. В рамках проекта Nature's Notebook («Блокнот природы») можно присылать свои наблюдения, которые будут использоваться для научных исследований и фенологических программ. Одна из них — сбор сведений о сроках цветения источников нектара для бабочки-монарха. Во время миграции насекомое преодолевает сложный маршрут и пересекает множество территорий, на которых из-за воздействия человека и глобального потепления становится все меньше растений для пропитания. Фенолог-доброволец может выбрать виды, которые растут на его территории, и присылать свои наблюдения для сохранения популяции бабочек.

• Швейцарская фенологическая сеть действует с 1951 года и состоит из 160 станций. На станциях собирают сведения о 26 видах растений, при этом протокол наблюдений включает 69 фенофаз. К наблюдениям можно присоединиться и отправлять информацию на специальную платформу PhaenoNet. На карте можно разместить свою фенологическую заметку или посмотреть чужие. Сайт позволяет отсортировать информацию по году и названию растения.

  Также швейцарские фенологи исследуют пыльцу. Из-за повышения температуры в разных регионах сроки ее появления смещаются, а также усиливается пыльцевая нагрузка в целом. На сайте сети публикуются пыльцевые календари, которые позволяют аллергикам отслеживать наиболее опасные для себя сезоны.

• В России действует фенологический проект «Окружающий мир» от Российского географического общества. Именно РГО в 1848 году опубликовало первую в Восточной Европе программу наблюдений за сезонными явлениями природы для натуралистов-любителей. Сегодня проект включает два направления развития гражданской фенологии: наблюдения за сезонными изменениями природы и сбор полевых материалов для исследований. Организаторы предлагают ознакомиться с методикой наблюдений, составить свой маршрут, вооружиться смартфоном и выйти на улицу, чтобы внести свой вклад в исследования ученых.