Das Eintrittsdatum bestimmter Phasen in der Pflanzenentwicklung wird maßgeblich von der Temperatur beeinflusst. Aus langjährigen Beobachtungen kann damit der Einfluss veränderter klimatischer Bedingungen auf die Entwicklung von Pflanzen und Ökosystemen ermittelt werden. Anders als direkte Temperaturmessungen spiegelt die Phänologie eine Reaktion der Natur auf ihre Umwelt wider. Daher ist sie ein wichtiger und besonders sensitiver Bioindikator für den Klimawandel.

Phänologische Beobachtungen an Pflanzen mit Aussagekraft über Temperaturveränderungen sind vor allem in gemäßigten Klimazonen möglich, da hier die Temperatur einen besonders großen Einfluss auf den Eintritt der verschiedenen Entwicklungsphasen hat. Vor allem die Frühlingsphasen zeichnen sich durch eine starke Korrelation mit der Temperatur aus (maßgeblich ist die Temperatur der einer Entwicklungsphase vorausgehenden 2-3 Monate). Weitere Einflussfaktoren sind die Tageslichtlänge und die Zusammensetzung des Lichtspektrums. Der Eintritt der Herbstphasen dagegen wird von zahlreichen weiteren Faktoren (z. B. Niederschlagsmenge im Sommer, Einstrahlung etc.) mitbestimmt.

Die Dauer der Vegetationsperiode wird hier durch die Zeitspanne zwischen dem (relativ frühen) Blühbeginn der Salweide und der Blattverfärbung der Stieleiche als phänologischer Zeiger für den Eintritt des Spätherbstes definiert. Als Indikator wird die Länge der Vegetationsperiode (Kalendertag Blattverfärbung Stieleiche minus Kalendertag Blühbeginn Salweide) in Tagen als Gebietsmittel für NRW verwendet. Das Gebietsmittel für NRW wird als Mittelwert aus den Daten der Jahresmelder der phänologischen Daten des Deutschen Wetterdienstes (DWD) für NRW berechnet. Eine Kartendarstellung der Vegetationsperiode finden Sie hier.

In der aktuellen Klimanormalperiode (1991-2020) liegt die Länge der phänologischen Vegetationsperiode bei im Mittel 218 Tagen. Im Vergleich zur ersten verfügbaren Klimanormalperiode (1951-1980) ist die Vegetationszeit um 12 Tage länger geworden.

Die Länge der Vegetationsperiode zeigt eine hohe Schwankungsbreite und große Veränderungen von Jahr zu Jahr, v. a. bis Ende der 1980er Jahre. Doch während der letzten 30 Jahre traten vermehrt höhere Werte auf. Der Spitzenwert mit einer Dauer der Vegetationsperiode von 236 Tagen wurde aber 1975 verzeichnet, dicht gefolgt von 2020 und 2019; 2022 und 2023 landen mit 232 bzw. 231 Tagen auf Platz 5 und 6 der Jahre mit der längsten Vegetationszeit. Die kürzeste Vegetationszeitlänge wurde 1986 mit 183 Tagen verzeichnet, gefolgt von 1970 und 1955.

Für alle Indikatoren wird eine Trendberechnung und Signifikanzprüfung nach der Methode des Umweltbundesamtes, kurz "DAS-Methode" genannt, durchgeführt.

Die Trendanalyse ergibt für den Gesamtzeitraum 1951-2023 einen signifikant steigenden Trend (linear). Das Änderungssignal (Differenz zwischen Anfangs- und Endwert der Trendlinie) beträgt +21 Tage.

Betrachtet man in der Trendanalyse die kürzeren Zeiträume 1961-2023 und 1991-2023 (viele Indikatoren des KFAM liegen nur für einen kurzen Zeitraum vor, daher wird dies zu Vergleichszwecken durchgeführt), ergibt sich für den Zeitraum ab 1961 ebenfalls ein linear steigender Trend, ab 1991 ein signifikanter Trend mit Trendumkehr (u-förmig; Änderungswerte s. untenstehende Tabelle). Dies spricht dafür, dass ab diesen Zeitpunkten ein höheres Niveau einer längeren Vegetationsperiode erreicht wurde.

Die Verlängerung der Vegetationsperiode hat zwei Ursachen: auf der einen Seite die Verfrühung der Salweidenblüte, auf der anderen Seite hat sich auch der Blattfall der Stieleiche im Messzeitraum nach hinten verschoben. Die Beobachtung der Vegetationsperiode zeigt beispielhaft, wie Pflanzen und damit die Ökosysteme auf die veränderten Umweltbedingungen durch den Klimwandel reagieren.