Wie entstehen Herbstfarben in der Natur?

Im Herbst durchläuft die Natur eine Metamorphose, Blätter von Bäumen und Sträuchern verändern ihre Farbe. Grün wird je nach Art gelb, orange, rot oder violett. Jeder, der an einem sonnigen Tag durch den Wald geht, stellt sich tatsächlich ein Bild vor. Eine Jahreszeit, die definitiv einen genaueren Blick auf die Natur werfen und hinterfragen sollte, was hinter dieser Metamorphose steckt. Denn wie entstehen diese wunderschönen Herbstfarben eigentlich? Warum wechseln Bäume im Herbst ihre Farbe und wie funktioniert das? 

Verschiedene Farbstoffe

Sobald die Tage kälter werden, beginnt langsam der Verfärbungsprozess. Das Chlorophyll, eine der Hauptbestandteile, sorgt im Sommer mit Hilfe von Sonnenlicht und Kohlendioxid für die Produktion von Zucker und Stärke. Dieser Prozess wird als Photosynthese bezeichnet. Bei hohen Temperaturen wird dieses wichtige Baumaterial regelmäßig wiederhergestellt. Aufgrund der niedrigeren Herbsttemperatur ist dies nicht mehr möglich. Der grüne Farbstoff in den Blättern nimmt ab und die anderen verborgenen Pigmente übernehmen die Wirkung.

Bevor die Blätter endgültig von den Bäumen fallen, werden die letzten Chlorophyllreste aus den Blättern gezogen und in den Ästen gespeichert. Die verbliebenen Farbpigmente werden nun sichtbar und bieten eine wunderschöne Herbstpalette. Carotin färbt die Blätter orange, Xanthophyll verleiht einen gelben Farbton, Anthocyanin rot und Tannine braun. Nach der Verfärbung findet eine Veränderung in den Zellen statt: Auf den Blättern bildet sich eine dickere Schicht, die sich von den Ästen trennt. Gefallene Blätter färben die Bäume nicht mehr, sondern bedecken im Herbst den Boden. Sie bilden eine isolierende Schicht, die allmählich abgebaut wird – eine Mulchschicht, die den Boden nährt, damit Pflanzen im folgenden Frühjahr wieder wachsen können. Der Kreis ist dann geschlossen....

• Chlorophyll ist eine chemische Substanz, die dazu führt, dass die Blätter ihre grüne Farbe bekommen. Pflanzen benötigen Sonnenlicht und Wärme, um Chlorophyll zu produzieren. Auch die Niederschlagsmenge hat Einfluss. Ab dem Herbst wird weniger Chlorophyll produziert und die grüne Farbe verschwindet allmählich.
• Flavonoide und Carotene sind immer in Blättern zu finden. Xanthophylle sind Teil der Carotene und verantwortlich für die gelbe Farbe der Herbstblätter.
• In den Carotinoiden finden wir auch Beta-Carotin, eine Substanz, die man auch in vielen Obst- und Gemüsesorten (wie Karotten) findet. Es absorbiert blaues und grünes Licht, reflektiert aber rotes und gelbes Licht, wodurch das Blatt orange wird. In dem Moment, in dem der Chlorophyllgehalt in den Blättern abnimmt, beginnt derselbe Prozess mit den Carotenen, jedoch langsamer. Deshalb findet man noch Carotene in bereits abgefallenen Blättern.
• Anthocyanin ist eine Substanz, die direkt nach dem Abbau von Chlorophyll produziert wird. Rotkohl und Beeren enthalten diese Substanz ebenfalls.
  

Aber warum sehen wir diese auffälligen Farben nicht im Frühling und Sommer? Also, folgendes ist der Punkt: Chlorophyll absorbiert das gesamte sichtbare Farbspektrum des Sonnenlichts, außer der Farbe Grün. Das Grün wird zurückreflektiert, sodass wir nur diese Farbe wahrnehmen. Pflanzen nutzen rotes Licht zur Photosynthese, aber grünes Licht ist für sie weniger vorteilhaft. Deshalb reflektierten die Chloroplasten das grüne Licht und wir sehen die Pflanzen auch als grün.

Nicht alle Farbstoffe, die diese wunderbaren Herbstfarben liefern, sind bereits vorhanden. Es gibt auch Schattierungen, die erst im Herbst aus den verbleibenden Zuckern in Zellsäften entstehen. Die dafür verantwortlichen Substanzen heißen Anthocyanine. Der Rot- oder Lilaton hängt von der Säure des Zellsafts ab, je sauerer, desto röter.