Die
Grüne
Welle

Die „Grünheit wiegen“

Es gibt keine etablierte Methode, um zu messen wie sich die grüne Welle über die Zeit verändert. Für die globale Temperatur verwenden wir einen Mittelwert, und für das Meereis messen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler seine Ausdehnung. Unsere Ansatz ist anders: Wir behandeln die Grünheit der Vegetation wie Gewichte, die über die Landoberfläche verteilt sind. Während sich diese grüne Welle mit den Jahreszeiten verschiebt, können wir ihren jeweils aktuelle Schwerpunkt verfolgen – die Zentroide der grünen Welle der Erde.

Der Schwerpunkt der grünen Welle

Stell dir die Erde als Miniaturmodell vor, auf dessen Oberfläche Gewichte entsprechend der Grünheit der Pflanzen verteilt sind. Würdest Du dieses Modell im Wasser schwimmen, würde es sich zum Schwerpunkt der Gewichte hin neigen – der in Wirklichkeit im Inneren der Kugel liegt, nicht auf ihrer Oberfläche. → 3D Schwerpunkt Visualisierung

Viridistiz der Südhemisphäre

Zu Beginn des Kalenderjahres ist auf der Südhalbkugel Sommer, während auf der Nordhalbkugel Winter herrscht. Um den Februar herum erreicht die Vegetationsgrünheit in weiten Teilen der Südhalbkugel ihr Maximum, während die Ökosysteme des Nordens weitgehend inaktiv bleiben. Zu diesem Zeitpunkt verschiebt sich der Schwerpunkt der grünen Welle an seine südlichste Position. Diesen Moment bezeichnen wir als Viridistiz (von viridis, „grün“) – in Analogie zu den Extrempositionen der Sonne, die durch die Solstitien markiert sind.

Viridistiz der Nordhemisphäre

Das nördliche Maximum der Vegetationsgrünheit wird in der Regel Mitte bis Ende Juli erreicht. Die hier dargestellte Bahn entspricht dem Mittelwert für den Zeitraum 2000–2023; tatsächlich variieren Pflanzenwachstum und die daraus resultierenden Trajektorien jedoch von Jahr zu Jahr und machen langfristige Veränderungen sichtbar (mehr dazu weiter unten). Analog zum südlichen Viridistiz tritt auch der nördliche Viridistiz etwa einen Monat nach der Sonnenwende auf (20./21. Juni bzw. 20./21. Dezember). Diese Verzögerung spiegelt die Zeit wider, die Pflanzen benötigen, um das zusätzliche Sonnenlicht in wachsende Blätter umzusetzen.

Equiviridis

Die Tagundnachtgleiche markiert den Zeitpunkt, an dem Tag und Nacht gleich lang sind. Für Vegetationsgrünheit gibt es keine exakte Analogie und sie folgt diesem Muster nicht exakt, da neben dem Sonnenlicht viele weitere Faktoren das Pflanzenwachstum beeinflussen. Daher definieren wir den Equiviridis als den Zeitpunkt, an dem sich der Schwerpunkt der grünen Welle am schnellsten zwischen den Hemisphären bewegt. Anders ausgedrückt handelt es sich um den Moment des schnellsten Übergangs der maximalen Grünheit von der Nord- zur Südhalbkugel – oder umgekehrt.

Der grünen Welle folgen

Die Satellitendaten zur Vegetationsgrünheit – die häufig auch als Indikator für Pflanzengesundheit dient – lässt sich über die Berechnung des Schwerpunkts in eine „Flugbahn“ der grünen Welle überführen. Im Mittel erstreckt sich diese Bahn von der Nähe des Äquators vor Westafrika bis auf etwa 70° nördlicher Breite in Skandinavien. Dieser Verlauf spiegelt die größeren Landmassen der Nordhalbkugel wider, die den Schwerpunkt im Vergleich zu den kleineren Landflächen südlich des Äquators nach Norden ziehen. Während sich die grüne Welle hauptsächlich zwischen Nord und Süd verschiebt, oszilliert sie auch in Ost-West-Richtung. Diese seitliche Bewegung entsteht dadurch, dass bestimmte Regionen den Schwerpunkt in ihre Richtung ziehen, sobald dort die Vegetation zu grünen beginnt.

Nord-Ost-Drift

Betrachtet man die Bahn nicht als Mittelwert, sondern Jahr für Jahr (von 2000 bis 2023), zeigt sich eine klare Verschiebung des Schwerpunkts der grünen Welle nach Nordosten. Die früheren Jahre liegen weiter südlich und westlich, während die jüngeren Jahre weiter nördlich und östlich zu finden sind. Dies spiegelt langfristige Veränderungen wider, die durch den Klimawandel und menschliche Aktivitäten wie Waldzunahme oder -verlust getrieben werden; zugleich spielen auch häufiger auftretende Dürren – etwa in Südamerika – eine wichtige Rolle. Diese Verschiebungen haben weitreichende Folgen für Ökosysteme: Sie beeinflussen beispielsweise den Zeitpunkt der Vogelwanderung und die Menge an Kohlenstoff, die Wälder speichern können.

2000

So lag der südliche Viridistiz beispielsweise im Jahr 2000 …

2023

… und hier befindet er sich im Jahr 2023.

Der Drift nach Osten könnte daher rühren, dass viele Regionen in Indien, China und Europa grüner werden und die grüne Welle gewissermaßen in diese Richtungen ziehen. Unerwartet ist jedoch, dass sich die Position des südlichen Viridistiz nach Norden verlagert und dieser Trend zudem stärker ausgeprägt ist als der entsprechende Trend auf der Nordhalbkugel. Erwartet hatten wir eine moderate südwärtige Bewegung, spiegelbildlich zum nördlichen Viridistiz.

Diese Diskrepanz könnte auf verlängerte Vegetationsperioden in der Nordhalbkugel zurückzuführen sein, wo größere Landmassen dazu führen könnten, dass selbst leichte Zunahmen der winterlichen Grünheit eine südwärtige Verschiebung umdrehen. Auch könnten häufiger auftretende Dürren auf der Südhalbkugel zu diesem Trend beitragen.
→ Global Greening

Zukunftsprojektionen

Mehrere unterschiedliche Klimamodelle zeigen übereinstimmende Ergebnisse und deuten darauf hin, dass sich die grüne Welle in allen Szenarien weiter nach Norden verschieben wird. → Zukunfts-Explorer

Diese interaktive Visualisierung ermöglicht es Nutzerinnen und Nutzern, die saisonale Dynamik sowie langfristige Verschiebungen der „grünen Welle“ der terrestrischen Vegetation zu erkunden.

Wissenschaftliche Referenz: Mahecha, M. D., Kraemer, G., Reinhardt, M., Montero, D., Gans, F., Bastos, A., Feilhauer, H., Flik, I., Ji, C., Kattenborn, T., Migliavacca, M., Mönks, M., Quaas, J., Sippel, S., Walther, S., Wieneke, S., Wirth, C., & Camps-Valls, G. (2026). Accelerated north-east shift of the global green wave trajectory. Proceedings of the PNAS. https://doi.org/10.1073/pnas.2515835123

Interaktives Design: Ida Flik 🡥

Implementierung: Ida Flik 🡥 und Maximilian Söchting 🡥

Förderung: Diese Arbeit ist ein Projekt der Universität Leipzig. Die Autorinnen und Autoren danken der Europäischen Weltraumorganisation für die Förderung der Projekte DeepESDL und DeepFeatures.