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.

Зеленая экономика Как изменение климата влияет на распускание почек и цветение растений

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».

Зеленая экономика Розовое озеро и цветение диких тюльпанов: куда ехать экотуристу в России

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».

Зеленая экономика Как ученые планируют спасать яблоки от глобального потепления

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.