Fenologia, lo studio dei fenomeni o degli avvenimenti. Si applica alla registrazione e allo studio delle date di eventi naturali ricorrenti (come la fioritura di una pianta o la prima o ultima apparizione di un uccello migratore) in relazione ai cambiamenti climatici stagionali. La fenologia combina quindi l’ecologia con la meteorologia.
Il fattore meteorologico che ha la maggiore influenza sugli eventi ricorrenti nei climi temperati è quasi sempre la temperatura; nelle aree tropicali può essere la pioggia, l’umidità o qualche altro fattore. La lunghezza del giorno, che fluttua durante l’anno ma è sempre la stessa in una singola località nella stessa data di ogni anno, spesso determina la data media degli eventi naturali ma non la loro variazione da un anno all’altro. Con le specie residenti, questi eventi locali sono influenzati dalle condizioni meteorologiche precedenti nella zona; con gli animali migranti, le date di arrivo sono più influenzate dalle condizioni all’inizio e durante le loro migrazioni.
Oltre al confronto dello stesso evento in anni diversi in una località, la fenologia si occupa anche degli studi dei tempi dello stesso evento in località diverse nello stesso anno (quando sono coinvolte differenze di posizione geografica, suolo, pendenza, riparo, ecc,) e della sequenza di eventi diversi in una località durante il ciclo annuale dei cambiamenti climatici e biologici. Le osservazioni fenologiche sono importanti per gli agricoltori e i giardinieri e per gli apicoltori che vogliono sapere quando i fiori che secernono nettare sono al loro picco di produzione. La data migliore per l’irrorazione contro gli insetti nocivi, in particolare degli alberi da frutta in primavera, è determinata dallo stato di sviluppo delle gemme di foglie e fiori, che varia di anno in anno. Lo studio e l’applicazione di questo è un ramo della fenologia. Le registrazioni fenologiche hanno anche applicazioni mediche: sono usate per valutare le stagioni di fioritura delle piante i cui pollini causano la febbre da fieno, per esempio.
Anche se la parola fenologia (che non deve essere confusa con la frenologia, una pratica pseudoscientifica basata sulla credenza che la forma del cranio umano sia indicativa del comportamento) fu usata per la prima volta circa nel 1862, in Inghilterra lo studio iniziò già nel 1736, con le osservazioni di Robert Marsham degli eventi stagionali ricorrenti che coinvolgevano piante, insetti e uccelli nel suo villaggio nel Norfolk. Le registrazioni di Marsham furono continuate dai discendenti di Robert fino al 1950, tranne che per una pausa di 25 anni. Prima del 1770 il naturalista Gilbert White registrò le date delle prime apparizioni di 20 specie di uccelli migratori a Selbourne, Hampshire, Inghilterra. Nel 1875 la Royal Meteorological Society di Londra iniziò a organizzare le osservazioni di alcune piante, uccelli e insetti, e pubblicò un rapporto annuale fino al 1947. Una breve storia della fenologia nel Regno Unito è stata data da J.E. Clark nel 1936.
Negli Stati Uniti un primo studio fenologico fu Jacob Bigelow’s Facts Serving to Show the Comparative Forwardness of the Spring Season in Different Parts of the United States (1817). Nel 1918, A.D. Hopkins, in un articolo intitolato Bioclimatic Laws, propose un metodo per determinare la gamma di date di accadimento di un evento stagionale. Il suo studio delle condizioni agricole e forestali, in particolare negli Stati Uniti del Midwest, suggerì che se la data di un evento primaverile era nota in una località, allora la probabile data del suo verificarsi in altre località nello stesso anno sarebbe stata di quattro giorni più tardi per ogni grado di latitudine a nord, per ogni cinque gradi di longitudine a est, e per ogni 400 piedi (122 m) di altitudine. Gli eventi autunnali sarebbero approssimativamente gli stessi intervalli prima. Hopkins usava le sue leggi (con alcune correzioni empiriche) per consigliare gli agricoltori sulla data migliore per certe operazioni agricole, in relazione alle date conosciute in una particolare stazione sperimentale. Per esempio, suggeriva la data migliore per seminare il grano invernale, che sarebbe stato attaccato dalle mosche della frutta se piantato troppo presto e avrebbe sofferto il gelo se piantato troppo tardi. Le sue leggi erano utili nelle condizioni climatiche relativamente semplici del Midwest, dove le isoterme primaverili si muovono verso nord-est approssimativamente ai tassi da lui indicati, ma non sono valide per aree in cui i cambiamenti climatici sono molto più complicati. Per esempio, nelle isole britanniche alcuni eventi primaverili avvengono prima a nord che a sud. Questo è dovuto alle condizioni climatiche insolite, tra cui l’influenza dell’Oceano Atlantico e della Corrente del Golfo, che si traducono in una temperatura media di gennaio nel nord della Scozia e nell’ovest dell’Irlanda tanto alta quanto quella del sud della Francia. In generale, gli eventi primaverili in Gran Bretagna sono più precoci a ovest che a est.