Waarom de bladeren niet elke herfst even fraai verkleuren

Wekelijks zoekt de redactie wetenschap het antwoord op een veelgestelde vraag. Vandaag: waarom is de ene herfst veel kleuriger dan de andere?

Foto iStock

In de Verenigde Staten trekken elke herfst de leafers van staat tot staat om de verkleuring van de bomen te fotograferen. In Nederland bekijken dagjesmensen de herfstbomen bijvoorbeeld in het Belmonte Arboretum in Wageningen, waar dit jaar de berken vroeg begonnen te verkleuren. Steeds meer Nederlanders leggen bovendien met de GrowApp vast hoe bomen in hun buurt van week tot week steeds meer rood, geel, paars of oranje worden.

Maar de bladeren verkleuren niet elke herfst even fraai. Het ene jaar lijken alle bomen in vuur en vlam te staan. Het andere jaar verschieten ze ogenschijnlijk in een keer van zomergroen naar herfstbruin. Hoe komt dat?

„Het antwoord is verrassend simpel: lage temperatuur (geen nachtvorst!) en regen stimuleren de vorming van bladpigmenten. Dus is de bladverkleuring in een warme en droge herfst aanzienlijk geringer” mailt Aart van Bel, emeritus hoogleraar plantkunde aan de Justus-Liebig-Universität in Giessen.

Een sleutelrol in de bladverkleuring is weggelegd voor chlorofyl, dat in de bladcellen van loofbomen het licht helpt omzetten in energie (fotosynthese). In het voorjaar bouwt de boom chlorofyl op in de bladeren, die daardoor een groene kleur krijgen. In het najaar gaan bomen vechten voor hun overleving door bouwstenen op te slaan en schadelijke zuurstofradicalen weg te vangen. Onder invloed van de afnemende daglengte beginnen de bladcellen met de afbraak van moleculen om de bouwstenen ervan veilig te stellen. Het kostbare chlorofyl wordt als eerste afgebroken en opgeslagen in de stam en takken.

Door het wegvallen van het chlorofyl met zijn dominante groene gloed, worden andere kleuren zichtbaar. Bijvoorbeeld het pigment xanthofyl, dat geel licht uitzendt; de blaadjes worden geel. Zichtbaar wordt ook het pigment caroteen, dat agressieve zuurstofradicalen onschadelijk maakt. Caroteen is oranje, ziedaar de oranje en rode herfstbladeren.

Zeldzamer in het boomblad zijn de zogeheten anthocyanen, die rode kool en druiven hun paarsig rode kleur geven. Van Bel: „Anthocyaan staat bekend als een krachtige ontgifter van zuurstofradicalen, die onder invloed van licht ontstaan.” Door het wegvallen van het groen worden ook de anthocyanen zichtbaar.

„Deze drie kleurstoffen (in verschillende verhoudingen per soort) bepalen tezamen de verkleuring van herfstbladeren”, schrijft Van Bel. De verkleuring is genetisch bepaald, maar wordt wel beïnvloed door omgevingsfactoren.

Het effect van regen is onduidelijk, omdat volgens Van Bel „een verhoogde opname van water leidt tot veel chemische reacties met allerlei vertakkingen”. Een lage temperatuur vertraagt de afvoer van afbraakproducten zoals suikers en stimuleert zo de vorming van caroteen (oranje) en anthocyaan (paars). Zo hebben bladcellen meer tijd om zuurstofradicalen te laten wegvangen – en kleuren de bladeren.

Op de site www.growapp.today staan steeds meer beelden van bomen en landschappen die het jaar rond zijn gefotografeerd en als filmpje te zien zijn. Growapp.today

Een warme en vrij droge herfst zoals dit jaar geeft dus juist minder kleur aan de bladeren. Dat die bladeren soms zo vróeg in de herfst vallen, kan ook door de droogte komen, mailt Simcha Lev-Yadun, hoogleraar plantkunde aan de universiteit van Haifa: „Bomen kunnen daardoor in de herfst zo gestresst raken, dat de subtiele biochemische processen verstoord raken en ze versneld hun bladeren laten vallen.”