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21.09.2017 - von Christian Lingnau
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Warum Bäume im Herbst ihre Blätter verlieren

Wenn es kälter und die Tage kürzer werden, bereiten sich Bäume auf den Winter vor. Dazu gehört vor allem der rechtzeitige Laubabwurf.

Sobald sich die Blätter verfärben, ist das biologische Ende des Sommers erreicht. Nach Monaten maximaler Produktion beginnt der Übergang zur kalten Jahreszeit, in der die Pflanzen die Fotosynthese fast komplett einstellen. Bis dahin müssen die Bäume überlebenswichtige Vorbereitungen treffen.

Blätter verfärben sich

Die markante Herbstfärbung ist keine Laune der Natur, sondern die Folge eines chemischen Prozesses: Der Farbstoff Chlorophyll macht die Blätter grün, so dass die Pflanzen das für die Fotosynthese wichtige Spektrum der Sonnenstrahlung optimal nutzen können. Im Herbst wird die Fotosynthese zurückgefahren. Bevor die Bäume ihre Blätter abwerfen, entziehen sie ihnen das wertvolle Chlorophyll und lagern es in Stamm und Wurzeln ein. Dadurch werden andere, schon vorher vorhandene Farbstoffe sichtbar – die typische Herbstfärbung setzt ein.

Eine neuere Untersuchung legt nahe, dass die „herbstlichen“ Farbstoffe mehr als ein Nebenprodukt ohne biologische Funktion sind. So fungieren die roten Farbpigmente offenbar als eine Art UV-Filter, der die Bäume vor zu viel Licht schützt. „In den herbstlichen Morgenstunden ist ein Baum Licht- und Kältestress ausgesetzt. Diese Kombination hemmt die Fotosynthese“, so Martin Schaefer von der Universität Freiburg. Die Wirkung der gelben Stoffe sei ähnlich, jedoch nicht auf den Herbst beschränkt.

Zeit für Samen

Ein Teil der Fotosynthese-Produkte (Assimilate) wird in Samen und Früchten gespeichert. Die Rotbuche zum Beispiel entlässt ihre Bucheckern ab September. Besonders beliebt sind die energiereichen Nüsse bei Vögeln, Mäusen und Eichhörnchen. Die Tiere legen Wintervorräte an, vergessen diese Verstecke aber häufig. Dadurch können sich die Bäume auch weiter entfernt von ihren Mutterbäumen etablieren. Birke und Ahorn hingegen haben zu diesem Zweck kleine Flügelfrüchte, die vom Wind verteilt werden.

Damit nicht zu viele Früchte gefressen werden, neigen Buchen, Kastanien und Eichen zu zyklischer Fruktifikation: In sogenannten Mastjahren werden massenhaft Früchte produziert. Außerhalb dieser Phasen entwickeln sie keine oder wenige Samen. Mit dieser Strategie verhindern die Bäume, dass sich ihre Fraßfeinde auf das Nahrungsangebot einstellen können.

Laub abwerfen ist überlebenswichtig

Die wichtigste Aufgabe der Bäume im Herbst ist der Laubabwurf zum Schutz vor der sogenannten Frosttrocknis. Eine 100-jährige Buche zum Beispiel verdunstet im Sommer bis zu 400 Liter pro Tag. Im Winter laufen Laubbäume deshalb Gefahr zu verdursten, weil der Wassernachschub über die Wurzeln bei Bodenfrost nicht mehr möglich ist.

Mit dem Laubabwurf wird der Wasserverlust radikal unterbunden. Schließlich liegen die Spaltöffnungen, über die Wasser abgegeben (und CO2 aufgenommen) wird, in den Blättern. Dazu wird der Stofftransport zu den Blättern unterbunden. Folglich sterben diese ab und werden – je nach Baumart – spätestens im Frühjahr vom Wind abgetrennt. Praktischer Nebeneffekt: Die Oberfläche des Baumes verringert sich, was die Risiken durch Stürme, Schnee- und Eisbruch verringert.

Nadelbäume sind besser geschützt

Nadelbäume tauschen ihre Blätter übrigens kontinuierlich aus. Durch ihre dicke Wachsschicht, feste Haut und in den Nadeln versenkten Spaltöffnungen ist die Verdunstung deutlich geringer als bei Laubbäumen. Eine Ausnahme ist die Lärche: Sie wächst auch in sehr kalten Regionen, so dass die Eigenschaften der Koniferen nicht ausreichen. Wie die Laubbäume wirft sie im Herbst zum Schutz vor Verdunstung ihre Nadeln ab.

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