Die ersten Herbstboten sind bunt verfärbte Blätter an Bäumen. Wer mit Kindern in dieser Zeit im Wald unterwegs ist, wird sicher mit Fragen überhäuft: Warum färben sich die Blätter gelb, rot, braun und orange, bevor sie abfallen? Und warum werden Blätter überhaupt im Herbst abgeworfen? Was passiert denn genau in den Blättern? Wird ein neuer Farbstoff eingelagert, oder etwa der grüne verändert? Wir haben die Antworten!
Weshalb sind Blätter normalerweise grün?
Der grüne Blattfarbstoff, das Chlorophyll der Photosynthese, überdeckt andere Farbstoffe, die für andere Aufgaben im Blatt enthalten sind. Chlorophyll wandelt Kohlendioxid und Wasser mit Energie aus dem Sonnenlicht zunächst zu Traubenzucker und Sauerstoff um. Aus Traubenzucker werden im weiteren Verlauf die längerkettigen Kohlenstoffmoleküle wie Zellstoff, Stärke, Holz etc. „hergestellt“. Chlorophyll absorbiert rote und blaue Lichtanteile des Sonnenlichts und reflektiert grünes Licht – deshalb sehen Blätter meist grün aus. Ausnahmen sind Blätter bei Zierpflanzen, bei denen durch Züchtung andere Blattfarbstoffe verstärkt wurden, beispielsweise roter Fächerahorn und viele weitere.
Woher kommen im Herbst die Farben gelb, orange, rot und braun?
In den Blättern sind neben dem grünen Blattfarbstoff auch gelbe und orangene Carotinoide und Xanthophylle. Diese schützen die Chlorophylle vor Schäden durch die energiereiche Lichtstrahlung, der sogenannten Photooxidation. Im Herbst wird das wertvolle Chlorophyll in seine Bestandteile zerlegt und diese im Stamm und den Ästen gespeichert, damit im Frühjahr gleich wieder alle notwendigen Baustoffe für das Blattwachstum zur Verfügung stehen. Bei diesem Abbau des Chlorophylls entstehen Abfallstoffe wie die rot, violett oder blau gefärbten Anthocyane. Nachdem alles erhaltenswerte aus den Blättern in den Stamm transportiert wurde, werden die Blätter von der Versorgung mit Wasser durch Ausbildung eines Trenngewebes am Blattstiel abgetrennt. Jetzt entstehen beim Zelltod in den Blättern braun gefärbten Polyphenole und Gerbstoffe, und die Blätter werden schließlich braun.
Wieso werden die Blätter überhaupt abgeworfen?
Die sommergrünen Laubgehölze in unseren Breiten werfen im Herbst die Blätter ab, um sich auf den Wassermangel im Winter vorzubereiten. Laubbäume verdunsten einen sehr großen Teil des durch die Wurzeln aufgesogenen Wassers, bei einer hundertjährigen Rotbuche können das etwa 400 Liter pro Tag sein. Gefrorener Boden im Winter sorgt für die so genannte Frosttrocknis. Der Wassernachschub bleibt aus, und Bäume und Sträucher können nicht ausreichend Wasser aufnehmen und würden so austrocknen, wenn sie nicht die Blätter abwerfen und dadurch die Wasserabgabe wirksam stoppen würden.
Der Blattabwurf hat aber noch weitere Vorteile für die Pflanzen: So werden giftige Stoffwechsel-Endprodukte und aufgenommene Umweltgifte entsorgt. Kahle Bäume halten der Schneelast besser stand und es gibt weniger Schneebruch. Außerdem sichert der Laubfall den im Frühling austreibenden Knospen ausreichend Licht für ihre Entwicklung.
Aus welchem Grund werfen Nadelbäume die Nadeln nicht ab?
Auch immergrüne Pflanzen wie die meisten Nadelhölzer werfen irgendwann ihre Blätter und Nadeln ab. Aber nicht regelmäßig im Herbst, sondern kontinuierlich einzelne Nadeln oder Blätter. So bleibt die Nadel einer Kiefer etwa fünf Jahre, bei der Fichte bis zu sieben Jahre und bei Tannen sogar bis zu elf Jahre am Zweig. Nadelbäume werfen nicht alle Nadeln ab, weil ihre Nadeln einen effektiven Verdunstungsschutz besitzen. Die schmalen Nadeln haben nur eine kleine Oberfläche. Die Ausgänge der Spaltöffnungen sind eng und eingesenkt, so dass die Wasserabgabe stark eingeschränkt ist. Außerdem sind die oberen Epidermiszellen nach außen hin dickwandig und mit einer Wachsschicht versehen, das schützt ebenfalls vor dem Austrocknen. Diese Schutzmechanismen fehlen übrigens bei der Lärche, die deshalb der einzige in Europa heimische laubabwerfende, winterkahle Nadelbaum ist.
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Bilder von TimberTom und unsplash
