TECCS

Twig Experiment Climate Change Simulator

TECCS Twig Experiment Climate Change Simulator ist ein einfach zu bedienendes Simulationswerkzeug zur Untersuchung möglicher Auswirkungen von Winter- und/oder Frühlingserwärmung auf den Knospenaufbruch und ein tolles Tool, um die Auswirkungen des Klimawandels zu simulieren. Für das Experiment kannst du jede Art wie z.B.: Hasel, Buche, Birke etc. verwenden. Je nachdem, ob du den Platz und einen Strauch hast, kannst du auch zwei Arten beobachten und beispielsweise anschließend miteinander vergleichen. Am Besten du probierst TECCS selber aus, starte mit den Testdaten und führe anschließend dein eigenes Experiment durch. Da du Knospen benötigst kannst du folglich das Experiment nur einmal im Jahr im November/Dezember durchführen.

Hintergrund zu TECCS

Mit unserem Zweigexperiment, TECCS Twig Experiment, können BürgerwissenschaftlerInnen den Einfluss des Klimawandels auf den Zeitpunkt des Knospenaufbruchs untersuchen. In erster Linie ist dieser von der Wärme im Frühjahr abhängig. Die benötigte Wärmesumme (engl. forcing), also notwendige Menge an Wärme, hängt aber davon ab, wie viele kalte Wintertage (engl. chilling) die Winterruhe bereits aufgehoben haben.

Diese Beziehung zwischen „forcing“ und „chilling“ ist artspezifisch und wichtig für die Prognose des Blattaustriebs im Klimawandel, denn dieser kann sich aufgrund der Frühjahrserwärmung verfrühen, aber auch durch mangelnde Winterkälte verspäten. Mit TECCS kannst du nun beobachten wie sich verschiedenes „forcing“ und „chilling“ auf unterschiedliche Arten auswirkt.

Preparation

You need:

A not too dark windowsill in a continuously heated room in your home
sowie kleine Glasflaschen oder Gefäße, um die Zweige hinein zu stellen,
die Tabelle zum Eintragen, welche du hier herunterladen kannst
Sharp garden shears to cut the twigs
außerdem Klebebänder und wasserfesten Stift, um Glasflaschen und/oder Zweige zu beschriften,
und einen Baum oder Strauch, um mind. 50 Zweige im Laufe des Experiments davon zu „ernten“.

TECCS Zweig Experiment

Timeline

Nachdem du alle notwendigen Materialien zusammengesammelt hast, kannst du mit dem Experiment starten. Beginne dein Experiment an einem beliebigen Tag Ende November oder Anfang Dezember, dann wenn die Bäume oder Sträucher ihre Blätter verloren haben. Der Tag an dem du den Ast hereinholst ist der „Tag 0“, so wird dieser auch in der Tabelle eingetragen. Suche dir am besten einen Wochentag aus, an dem immer etwas freie Zeit bleibt, damit du nicht in Stress kommst oder Tage vergisst.

Nun werden Woche für Woche, möglichst immer am selben Wochentag, neue (zusätzliche) Zweige abgeschnitten und alle Zweige, die sich drinnen auf der Fensterbank befinden, beobachtet. Das Datum an dem die Zweige hereingeholt werden, wird als Schnittzeitpunkt in die Tabelle eingetragen. Bei Days_outside trägst du die Anzahl der Tage ein, die die Zweige seit dem Beginn des Experiments draußen waren. Später, ab Januar, reicht es aus, wenn du nur jede zweite Woche neue Zweige abschneidest, stattdessen wäre es jedoch gut, die Knospenentwicklung zweimal pro Woche zu beobachten.

Cutting and maintenance of twigs

Schneide mit einer scharfen Schere 5 bis 10 Zweige von zum Beispiel einer Rotbuche mit einer Länge von 30 cm bis 50 cm ab. Anschließend bringst du sie nach drinnen und stellst sie in die mit Leitungswasser gefüllten Glasflaschen auf der Fensterbank. Sobald du alle Zweige hineingebracht hast solltest du diese gut beschriften, sodass du sie auseinanderhalten kannst. Entweder nimmst du ein Glas pro Zweig oder steckst mehrere Zweige in ein Glas. Bedenke, dass jeder Zweig beschriftet werden muss. Folglich kannst du entweder die Flasche beschriften, wenn nur ein Zweig darin ist oder falls du aber in einer Flasche mehrere Zweige stehen hast beschriftest du jeden einzelnen Zweig. Verwende hierfür eine eindeutige Kennung wie beispielsweise diese:

B für Branch/Zweig

– Trennzeichen

02 Schnittzeitpunkt als Nummer, die ersten Zweige, die hereingeholt werden sind 01, die zweiten 02 usw.

– Trennzeichen

03 eine fortlaufende Nummer für jeden Zweig zu jedem Schnittzeitpunkt (#3)

Hieraus ergibt sich folglich die Kennung: B-02-03. Jede Woche kommt eine weitere Gruppe von Zweigen hinzu, somit hat der erste Zweig, der ersten Gruppe die Kennung B-01-01, der zweite Zweig der dritten Gruppe die Kennung B-03-02 usw.

Erneuere jede Woche das Wasser in den Flaschen und schneide ab und zu die Schnittstelle des Zweiges nach, je nachdem wie das Ende des Zweigs aussieht. Wenn die Zweige ihre Blätter vollständig bis zur endgültigen Größe entfaltet haben, können sie entfernt werden.

Observations of bud development

Nachdem du die Zweige abgeschnitten und in Glasflaschen getan hast beginnt das Eintragen. Beobachte die Entwicklung der Knospen an jedem Termin (einmal die Woche im gleichen Abstand, …, später zweimal in der Woche) entsprechend den definierten BBCH Entwicklungsstadien (siehe Tabelle) und notiere für jeden Zweig das am weitesten fortgeschrittene BBCH Stadium, das erreicht wurde. Unten siehst du beispielsweise die Rotbuche und wie die verschiedenen Stadien bei dieser Art aussehen. Jeden Stadium wurde eine Bezeichnung zugewiesen, welche du auch deinen Zweigen in der Tabelle zuweist. Hieran kannst du dich folglich beim Eintragen orientieren.

Example
European Beech

BBCH Code
Description

BBCH 0
Geschlossene Knospen in der Winterruhe

BBCH 1 – Beginn des Knospenschwellens, sowie Ränder der Knospen-schuppen mit helleren Partien

BBCH 7 – Beginn des Knospenaufbruchs und erstes Blattgrün gerade sichtbar

BBCH 9 Green leaf tips 5 mm above bud scales

BBCH 11 First leaves unfolded, leaf bottom not yet visible

BBCH 19 First leaves fully expanded

Schließlich sollte deine Beobachtungstabelle in etwa so aussehen:

Analyse starten

Endlich geht es zur Analyse der Daten. Sobald du mit allen Beobachtungen fertig bist, kannst du das Simulationswerkzeug (ganz oben auf dieser Seite oder unter https://www.natureexplorer.baysics.de/PhenoTracker/ ) starten. Dort wird dir Schritt für Schritt erklärt, wie du deine Beobachtungen für die APP aufbereiten musst, um sie innerhalb des Tools anzuschauen und auszuwerten. Solltest du die Daten mit einen Stift in die ausgedruckte Tabelle eingetragen haben, musst du diese erst übertragen.

Übrigens findest du innerhalb des Tools auch einen Testdatensatz, an welchen du dich orientieren und den du hochladen kannst. Allerdings empfehlen wir dir am Besten deine eigene Beobachtungstabelle zu erstellen. Obwohl du auch schon viele spannende Erkenntnisse durch unseren Testdatensatz erlangen kannst ist es nochmal anders sein eigenes Experiment von vorne bis hinten durchzuführen.

Abschließend haben wir dir außerdem noch alle Informationen wie zum Beispiel die Anleitung, die Beobachtungstabelle zum Ausfüllen und die Beispiel Beobachtungstabelle zum Download zusammengestellt. Drucke dir die Unterlagen aus sodass du jederzeit nachschauen kannst. Die Tabelle kannst du entweder handschriftlich oder digital ausfüllen. Wie aber schon erwähnt wirst du am Ende die Tabelle digital benötigen, um sie hochzuladen. Übrigens findest du im NatureExplorer noch viele andere Tools mit welchen du Analysen durchführen kannst. Sowohl über Pflanzen als auch über die Braumgrenzen.