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Das Geheimnis der herbstlichen Laubverfärbung

  • Redaktion Naturschutz

Während im Sommer die Blätter gleich einer von Sonnenenergie betriebenen Zuckerfabrik arbeiten, wird im kalten Herbst, wenn die Sonne quasi den Strom abschaltet, der pflanzliche Stoffwechsel langsam auf Sparflamme geschaltet – eine logistische Meisterleistung der Pflanzen. Aber wieso zeigt sich dies in einer Verfärbung der Blätter?

Ursachen der Herbstfärbung

Die Laubverfärbung ist sozusagen eine Vorbereitung der sommergrünen Bäume auf die kalte und wasserarme Jahreszeit. Ausgelöst wird der durch Pflanzenhormone gesteuerte Prozess durch die abnehmende Tageslänge und den Temperaturabstieg. Die Photosynthese nimmt durch das abnehmende Licht nach und nach ab, sodass der grüne Farbstoff Chlorophyll nicht mehr gebraucht wird. Es setzt ein genetisch gesteuerter Alterungsprozess ein.

Blattfarbstoffe werden verlagert

Während Roteichen durch ihr Feuerrot auffallen, weisen Pappel und Ahorn gelbe Blätter auf. Diese Unterschiede beruhen auf den verschiedenen Blattfarbstoffen. Gleichzeitig sind genau diese Blattfarbstoffe und die Änderung ihrer Mengenverhältnisse für die Laubverfärbung verantwortlich. So verschwindet das im Frühling und Sommer  dominierende Chlorophyll langsam und es kommen die anderen Pigmente – Karotinoide (gelb, orange, rot), Xantophylle (gelb) und Anthocyane (rot, violett, blau) – zum Vorschein. Alle Pigmente, von den Anthocyanen abgesehen, waren zuvor ebenfalls an der Photosynthese beteiligt. Der spezielle Fall der roten Laubfärbung ist auf die Bildung der Anthocyane zurückzuführen, die auch für die Rotfärbung reifender Früchte verantwortlich sind. Ihre Aufgabe besteht unter anderem darin, die Pflanzen vor dem UV-Licht der Sonne zu schützen, indem sie bestimmte Wellenlängen absorbieren. So kann eine Schädigung der Proteine in den Zellen und der DNA in den Zellkernen verhindert werden. Für jede Pflanzenart ist das Muster der Anthocyanbildung spezifisch, abhängend von Bodenbedingungen, Licht, Wärme und Pflanzenart, beziehungsweise Sorte.

Speicherung von wertvollen Stoffen

Nicht nur Nährstoffe und wichtige Elemente wie Phosphor, Eisen, Kalium und Stickstoff werden verlagert. Auch der unabdingbare grüne Farbstoff Chlorophyll wird in seine Bestandteile zerlegt und in lebenden Ast-, Stamm- und Wurzelbereiche deponiert. Die restlichen nicht so wertvollen Pigmente werden nur zum Teil abgebaut, was die überwiegend gelbe Färbung des Herbstlaubes zur Folge hat.

Der Laubfall – Hintergründe und Vorteile

Aufgrund des Wassermangels im Winter  muss die ständige Verdunstung des über die Wurzeln aufgenommenen Wassers über die Blätter verhindert werden. So beugt der Abfall der Blätter im Herbst dem Wasserverlust durch Verdunstung in wasserknappen Zeiten vor. Nahe dem Gefrierpunkt wird die Wasseraufnahme nämlich gänzlich eingestellt – ohne Laubfall würde die Pflanze langsam austrocknen. Nach dem Zurückziehen aller wertvollen Stoffe wird ein Trenngewebe zwischen dem Blattstiel und dem Zweig gebildet, die sogenannte Sollbruchstelle. Dieses unterbindet die Wasserversorgung zum Blatt und stellt anhand des Korkverschlusses am Blattansatz ausserdem einen Schutz vor Krankheitserregern (Bakterien, Pilze) dar.

© Hannah Dobbertin
© Hannah Dobbertin

Gleichzeitig kann der Laubfall auch als eine Art Entschlackungskur angesehen werden, da giftige Stoffwechselprodukte und Umweltgifte mitsamt den Blättern abgeworfen werden. Auch die Schneelast im Winter wird durch kahle Bäume besser ertragen. Ein weiterer Vorteil besteht im vergrösserten Lichtangebot für die Knospen und Frühblüher im Frühjahr.

Manche Baumarten werfen grüne Blätter ab (Esche, Erle, Holunder), während andere ihre vertrockneten Blätter bis in den Frühling behalten (Buchen, Hainbuchen und Eichen).  Bei den letzteren bildet sich kein Trenngewebe, sondern sogenannte Thyllen – einwuchernde Zellen, welche die Nährstoffbahnen der Pflanze verstopfen – werden aufgebaut.

Vorzeitiger Laubfall kann verschiedene Gründe haben. Nebst langanhaltenden Hitzeperioden, zu hoher Bodenfeuchtigkeit, Pilzbefall und Schadinsekten, Schadstoffeinwirkung und extremer Witterungsverhältnisse können auch Umweltgifte von Bedeutung sein.

Wieso verlieren Nadelbäume ihre Nadeln nicht?

Die Blätter, beziehungsweise Nadeln der immergrüne Nadelbäume verfügen über eine Aussenschicht aus dickwandigen Zellen (Epidermis) , die eine Wachsschicht nach aussen ausscheidet. Darunter befindet sich eine dicke Festigungsschicht (Hypodermis). Durch die verengten Spaltöffnungen und die kleinere Oberfläche der Nadeln wird die Verdunstung weiter gebremst. Die einzige Ausnahme ist die Lärche, die keine genug dicken Nadeln besitzt, um einen genügenden Verdunstungsschutz zu gewährleisten. Auch Nadelbäume werfen ihre Nadeln ab, jedoch kontinuierlich übers Jahr verteilt.

Tipps zum naturnahen Garten

Anstatt das anfallende Laub im Garten immer sofort zu beseitigen, damit der Garten ordentlich aussieht, ist es von Vorteil das Laub entweder ganz liegenzulassen oder Blätterhaufen zu gestalten. Denn erstens sind Blätter für den Boden ein perfekter Dünger und zweitens profitieren zahlreiche Kleintiere von der Laubschicht oder dem Laubhaufen als Versteck und Überwinterungsquartier – zum Beispiel Nützlinge wie die Marienkäfer oder der Igel. Das Laub kann auch als kontinuierliche Zugabe zum Haus- und Gartenkompost verwendet werden, wo die Struktur der Blätter zu einer Auflockerung des Komposts und somit einer besseren Sauerstoffversorgung beitragen.

(erstellt 2015)