Waarom verkleuren bladeren in de herfst?

Elke herfst vallen de bladeren weer van de bomen en kleurt de wereld weer geel, rood en bruin. Dat de bladeren van de bomen vallen om de bomen te laten overleven, is over het algemeen wel bekend. Maar waarom veranderen bladeren daarbij ook nog van kleur? Wat maakt het dat herfstbladeren rood en geel zijn?

Mythen over herfstbladeren

Vroeger werd door de indianen gelooft dat de bladeren in de herfst verkleuren onder invloed van de jagers in de hemel. In de herfst, wanneer de jagers op jacht gingen, werd het sterrenbeeld de Grote Beer neergehaald en het bloed kleurde de bladeren rood, het vet wanneer de jagers hem op het spit roosterde kleurde de bladeren geel.

Later werd door de moderne en blanke Amerikanen een ander verhaal vertelt: een elf, genaamd Jack Frost, die kan worden gezien als een soort Vadertje of Koning Winter, zou de bladeren geel en rood verven wanneer de winter zijn opkomst maakt. Jack Frost is een personage uit de Anglo-Saksische en Noorse cultuur en kan worden gezien als personificatie van het koude winterweer. Jack Frost wordt ook wel afgebeeld als een jongetje dat met zijn koude vingers in de bladeren knijpt tot ze rood worden.

Het vallen van bladeren

Richting de winter beginnen de eerste bladeren van de bomen te vallen, tot straten en tuinen bezaaid liggen met een dek van rood en geel en bruin. Bladeren vallen niet zomaar van een boom, maar dit heeft ook werkelijk een functie. Bomen laten hun bladeren namelijk vallen om te kunnen overleven. In de winter kunnen de boomwortels namelijk geen vocht meer uit de grond opnemen omdat deze te koud of bevroren is. Bij een temperatuur van 5 graden Celsius of lager werken de wortels namelijk niet meer. De bladeren hebben ook water nodig om te overleven, dus ontdoet de boom zich van deze extra "energievreters".

Voor de boom is de stam namelijk het meest van belang om te overleven, dus wanneer de temperatuur daalt en er minder daglicht is, gaan de voedingsstoffen uit de omgeving naar de stam en worden daar ingeslagen. Het water met de voedingsstoffen wordt dus in de boom opgeslagen, zodat het tijdens de winter niet zal uitdrogen. Deze uitdroging zou wel plaatsvinden wanneer de bladeren het water naar zich toe zouden zuigen.

In de herfst creëert de boom dus een soort kurklaag tussen de tak en het blad, zodat de watertoevoer naar de bladeren wordt geblokkeerd. Hierdoor zullen vervolgens de bladeren vallen.

Naaldbomen en dennenbomen

Het voorafgaande geldt alleen voor loofbomen, en niet voor naaldbomen. De den, spar en dergelijke naaldbomen blijven in de winter wel groen. Dit komt omdat de naalden van deze bomen oprollen bij vrieskou en wanneer er sprake is van droogte. Zij gaan verdamping van water tegen door zich af te sluiten van de boom.

Uitzonderingen bij de naaldbomen:

• Lariks
• Moerascypres
• Lork
• Metasequoia

Het verkleuren van bladeren

Dat en waarom bladeren van de bomen vallen in de herfst is inmiddels wel bekend, maar waarom worden deze bladeren rood en geel en bruin?

Dit heeft te maken met de afbraak van chlorofyl. Door chlorofyl maakt alleen de groene kleur kans om zichtbaar te worden, maar wanneer deze stof verdwijnt, maken ook andere kleuren kans om tevoorschijn te komen. De afbraak van chlorofyl vindt plaats door de kortere dagen en de lage temperatuur, omdat het zonlicht gebruikt. Chlorofyl is groen omdat het rood en blauw absorbeert, waardoor alleen de kleur groen overblijft.

Wat hier beschreven wordt blijkt echter alleen op te gaan voor gele bladeren (en oranje). Dit heeft te maken met pigmenten die ook in chloroplasten zitten (carotenoïden en xanthofyllen). De kleur rood, afkomstig uit anthocyanen, wordt echter speciaal tijdens de herfst aangemaakt en is niet standaard aanwezig. Verschillende theorieën zijn gesteld voor de rode kleur:

1. Theorie van de sugar trap: Het niet meer kunnen afvoeren van suiker bij te veel kou, waardoor het opgeslagen blijft in het blad en waarvan dan anthocyanen worden gemaakt;
2. Theorie over luizen: De rode kleur zou insecten moeten waarschuwen het blad niet te eten;
3. Theorie over stressreacties: De rode kleur zou ontstaan bij stress (zoals het voorkomt wanneer een blad wordt aangevreten, of wanneer er grote droogte is), omdat dan anthocyanen worden aangemaakt.

De eerste twee theorieën zijn echter omstreden omdat het eerste geen nut geeft voor de bomen en de tweede niet klopt omdat luizen geen roodreceptor zouden hebben. Ook de laatste theorie heeft zijn vraagtekens omdat een boom niet nog even anthocyanen zal meegeven aan bladeren die toch zullen sterven. Echter, het is mogelijk dat anthocyanen worden geproduceerd om blad te beschermen tegen radicaalvorming, zodat het reabsorptieproces van de boom (het terughalen van belangrijke voedingsstoffen) geen problemen heeft. De vorming van deze radicalen gebeurt namelijk tijdens de reabsorptie.