Der Wald – gekennzeichnet durch die vielfältigen farbenfrohen, orange-, rot- und gelbleuchtenden Blätter im Herbst. So färben sich die Blätter der Roteiche typischerweise rot, die Blätter des Ahorns werden gelb und die der Buche strahlen in gelb- orange Tönen. Es handelt sich um die Vorbereitung der Bäume auf die kalte und wasserarme Jahreszeit. Die Tageslänge nimmt immer mehr ab und die Temperaturen sinken. Das führt dazu, dass ein genetisch gesteuerter Alterungsprozess der Bäume ausgelöst wird.

Für die typische grüne Farbe im Blatt ist der Stoff Chlorophyll verantwortlich. Dieser Farbstoff ist ein wichtiger Bestandteil bei dem Prozess der Photosynthese jeder Pflanze, um Nährstoffe zu gewinnen. Photosynthese ist ein lichtabhängiger Prozess, welcher in den dunkleren Tagen des Jahres abnimmt. Ein Teil des Chlorophylls wird bis zum Frühjahr in Wurzeln, Ästen und Stamm eingelagert, da dieser nicht mehr gebraucht wird. Dadurch kommen andere Pigmente wie orange, gelb und rot bis hin zu blau und violett zur Geltung. In der Fachsprache spricht man von den Stoffen Karotinoide für Orange- und Rottöne, von Xanthophyllen für Gelbtöne und von Anthocyanen für Violett- und Blautöne. Erst beim Aussterben verfärben sich die Blätter braun.

Zeitgleich laufen noch andere Prozesse im Baum ab, die zur Vorbereitung auf den Winter dienen. Nährstoffe werden abgebaut und wichtige Stoffe wie Phosphor, Eisen, Kalium und Stickstoff werden in den Stamm, die Äste und Wurzeln verlagert. Dadurch sichert sich der Baum das Überleben in der kalten Jahreszeit. Ähnlich wie der eingelagerte Stoff Chlorophyll kann der Baum im Frühjahr auf die Nährstoffe zurückgreifen.

Der Blätterabwurf ist die Anpassung an den winterlichen Wassermangel. Im Normallfall verdunstet über die Blätter das Wasser, welches über die Wurzeln aufgenommen wird. Durch die geringere Wasserversorgung im Winter werfen die Bäume ihre Blätter automatisiert ab. Hätte der Baum noch Blätter, so vertrockne dieser, da nicht genügend Wasser zur Eigenversorgung bliebe.

Gleichzeitig düngt sich der Baum durch den Abwurf seiner Blätter. Der Großteil der gewonnenen Nährstoffe lagert der Baum in seinen Blättern. Fallen sie zu Boden, zersetzten sich diese und die Nährstoffe gelangen in den Boden und anschließend wieder in den Baum.

Die Buche lagert zum Beispiel unter anderem 80 Prozent ihres Stickstoffbedarfs und sogar 85 Prozent ihres Calciumbedarfs in ihren Blättern.

Das Thema Ökosystem Wald lässt sich durch viele weitere Fassetten betrachten, beispielsweise durch das System der Nahrungskette und des Nahrungsnetzes, durch die verschiedenen Waldarten, durch die Stufen und Stadien des Waldes, sowie durch die Waldbewohner selbst.

Im nächsten Blogeintrag der Reihe „Der Wald und sein vielfältiges Ökosystem“ wird es wieder neue spannende Themen zum Lesen geben.