Natur zum Staunen: Herbstfarben

Die Farbenpracht des Herbstes fasziniert uns jedes Jahr aufs Neue. Die grünen Blätter der Bäume färben sich orange, gelb oder leuchtend rot. Dahinter steckt die Photosynthese, der Schlüsselprozess zu allem Leben auf der Erde.

Dieser Prozess steht hinter der Idee der Photovoltaik, die den Energiefluss des flüchtigen Sonnenlichts technisch in die ebenfalls flüchtige, aber noch kaum speicherbare Energieform Elektrizität umwandelt. Doch er ist weitaus raffinierter, sparsamer und wirkungsvoller. Grüne Pflanzen wandeln Wasser (H₂O) und Kohlenstoffdioxid (CO₂) mit Hilfe des grünen Lichtfängers Chlorophyll und anderer unsichtbarer Farbstoffe die Sonnenenergie in stabile, speicherbare chemische Wasserstoffenergie in Form von Zucker (C₆H₁₂O₆₎ und Stärke (C₆H₁₂O₆)_n sowie Sauerstoff (O₂) um - die energetische und stoffliche Grundlage für alle anderen Lebewesen wie Tiere und Menschen.
Wird im Herbst der Energiefluss spärlicher und die Temperaturen ungünstiger, inaktivieren die mehrjährigen Pflanzen zunächst die grünen Farbstoffmoleküle des Chlorophylls. Nur so können sie die dort vorhandenen stickstoff- und phosphatreichen Eiweisse abbauen, ohne diese wertvollen Nährstoffe zu verlieren. Diese Nährstoffe werden im Stamm und in den Wurzeln für das nächste Jahr gespeichert und so für das neue Blattwerk perfekt recycelt.
Erst durch den Abbau des farblich dominierenden grünen Chlorophylls werden die anderen die Photosynthese-unterstützenden Farbstoffe sichtbar. Es sind dies die gelben, orangen und roten Carotinoide sowie Schutzpigmente der roten und purpurnen Anthocyane (UV-Schutz der Erbsubstanz, Insektenschutz) sowie die dunklen Abbauprodukte toter Zellen. Sie alle tragen zum schönen Farbspiel des Herbstes bei. Die Bilder zeigen, dass je nach Ahornart und Standort diese Farbausbildung ganz unterschiedlich sein kann (Abb.1–5).

Schlussüberlegung: Wie würden Sie im nächsten Frühling einen Generalstreik der photosynthese-betreibenden Pflanzen spüren?

Abb. 1: Ahornblätter noch photosynthetisch aktiv.
Abb. 2: Beginnender Chlorophyllabbau.
Abb. 3: Gelbtöne dominieren meistens.
Abb. 4: Auch orange Pigmente werden sichtbar.
Abb. 5: Standort- und Ahornart-abhängige Anthocyanausbildung.