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Warum fallen im Herbst die Blätter, aber nicht die Nadeln?
In Gegenden mit je nach Jahreszeit unterschiedlich warmem und kaltem Klima verlangsamen
sich die Lebensfunktionen der Bäume im Winter. Das ist ihre Art, sich
anzupassen und in der Kälte zu überleben, ähnlich wie das Bären oder
Eichhörnchen tun. Im Herbst beginnen sie ihre sogenannte Wachstumsruhe.
Gewisse Baumarten verlieren dann ihr Blätterkleid. Es sind grösstenteils Laubbäume, aber auch die Lärche, die zu den Nadelhölzern zählt. Die anderen Nadelbäume behalten ihre Nadeln über viele Jahre. Auch die Stechpalme und der Efeu behalten ihre Blätter ganzjährig. Hast Du schon bemerkt, wie zäh ihre Blätter sind? Vielleicht weist Dir dieses Indiz ja den Weg zu einer Erklärung für die Unterschiede zwischen den Baumarten.
Ohne Wasser keine Photosynthese
Wie Du weißt, sind Blätter und Nadeln kleine Photosynthesewerke: sie nutzen das Wasser aus dem Boden, das Licht der Sonne und das Kohlendioxid der Luft, um daraus Materie herzustellen, das heisst Holz und neue Blätter oder Nadeln. Wenn das Wasser im Boden gefroren ist, kann der Baum es nicht mehr über seine Wurzeln aufnehmen und die feinen Kanäle, die das Wasser im Inneren des Baumes transportieren, frieren bei grosser Kälte ein. Das heisst, im Winter gibt es keine Photosynthese bei den Laubbäumen. Da die Blätter normalerweise auch im Winter Wasser verdunsten, können Laubbäume bei längerem Frost vertrocknen.
Jedem seine eigene Strategie
All diese Erklärungen zeigen, dass die Bäume nur die Wahl haben, entweder ihre Blätter über den Winter zu behalten und sie entsprechend zu schützen oder sie abzuwerfen und im Frühjahr eine neues Blattkleid zu produzieren.
Die Stechpalme, der Efeu und die Nadelbäume haben die erste Option gewählt. Sie sind also gezwungen, zähe Blätter oder Nadeln zu produzieren und ihr Zellmaterial zu reparieren und zu pflegen. Im Winter lassen sie ihre Zellmaschinerie ruhen, transportieren ihre Reserven in die Zweige und Stiele und sammeln Frostschutzsubstanzen an. Sie müssen also eine Menge Energie aufwenden, damit sie ihre Nadeln oder Blätter mehrere Jahre behalten können. Sie trennen sich von ihnen erst, wenn sie zu alt geworden sind, um eine effiziente Photosynthese zu gewährleisten.
Die Laubbäume haben eine andere Strategie: jedes Frühjahr stecken sie viel Energie in die Produktion eines neuen Laubkleids, das jedoch aus zarteren, empfindlicheren und weniger energiehungrigen Blättern besteht, als jenes der wintergrünen Gewächse. Im Herbst werfen die Laubbäume die Blätter ab, nachdem sie alle wiederverwertbaren Substanzen sorgfältig in Sicherheit gebracht haben. Die abgeworfenen Blätter vermodern und werden zu Humus, der wiederum die Bäume nährt.
An der WSL...
... untersuchen wir die Struktur des Blattwerks und wie sie auf sich ändernde Umweltbedingungen – zum Beispiel den Klimawandel – reagiert. Dafür müssen wir aber zuerst die Alterungsprozesse im Blattwerk unter "normalen" Bedingungen verstehen.