Blattfarbstoff Chlorophyll

Der grüne Blattfarbstoff Chlorophyll sorgt während der Vegetationsperiode für die Energiegewinnung. Wird es zum Herbst kühler, bauen die Blätter den Blattfarbstoff Chlorophyll in ihren Zellen langsam ab.

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Chlorophyll, auch Blattgrün genannt, ist ein natürlich in Pflanzen enthaltener Farbstoff. Er sorgt dafür, dass die meisten Pflanzen grün erscheinen. In der Wachstumsphase gewinnt der Baum mithilfe des Chlorophylls Energie, indem er die Energie des Sonnenlichts in chemische Energie umwandelt – dieser Prozess ist die Fotosynthese. Dabei verdunstet der Baum über die Blätter Wasser. Sinkt im Herbst die durchschnittliche Lufttemperatur, baut er das Chlorophyll ab. Ein Teil zerfällt, während der Rest für das kommende Jahr in Wurzeln und Stamm gelagert wird. Ließe der Baum das Chlorophyll in den Blättern zurück, würde der erste Frost das Wasser in den Blättern gefrieren und die Blätter platzen lassen. Das Chlorophyll wäre für den Baum unwiderruflich verloren. Seine Energieproduktion und sein Überleben wären akut gefährdet.

 

Die drei Blattfarbstoffe – Chlorophylle, Carotinoide und Anthocyane

Es gibt drei Blattfarbstoffe, die für die Färbung der Blätter bei Bäumen verantwortlich sind. In der warmen Jahreszeit ist der dominierende Farbstoff das Chlorophyll. Der grüne Blattfarbstoff absorbiert Sonnenlicht und filtert das rote und blaue Licht heraus, um damit Photosynthese zu betreiben. Durch diese wird Licht in chemische Energie umgewandelt, die wiederum Kohlenstoffdioxid in Zucker umwandelt. Dieser dient als Energielieferant für den Baum. Als Nebenprodukt produziert der Baum den Sauerstoff, den wir atmen.

Herbstlaub: Chlorophyll und andere Blattfarbstoffe
Trockene Sonnenstunden sind im Herbst ideal zur Ausbildung einer leuchtenden Blattfärbung. Foto: Rainer Sturm / pixelio.de

Im Herbst kommen andere Blattfarbstoffe zum Vorschein, die in den Blattzellen zwar vorhanden, aber vom Chlorophyll überlagert waren. So färben Carotinoide die Blätter im Herbst gelb, Anthocyane sorgen für die rote Farbe. Sind die Blattzellen abgestorben, entstehen Abbauprodukte, die das Laub braun färben.

Carotinoide filtern blaues bzw. grünes Licht heraus. Sie erscheinen daher gelb, rot oder orange. Da sie jedoch in der Minderheit sind, kommen sie erst zum Vorschein, wenn im Herbst der grüne Blattfarbstoff Chlorophyll langsam abgebaut wird. Der einzige Blattfarbstoff, den einige Bäume im Herbst neu bilden, sind rote Anthocyane, die beim Abbau des Chlorophylls entstehen und denen z. B. der Ahorn seine kräftig rote Herbstfärbung verdankt. Der rote Blattfarbstoff schützt das Chlorophyll vor UV-Strahlung und freien Radikalen. Nachdem der Baum die Blätter abwirft, oxidieren die Farbstoffe und das Blatt wird braun.
Praxistipp: Der Ahorn-Baum hält sich mit dem Farbstoff in seinem Laub sogar unliebsame Konkurrenz vom Stamm. Am Boden wirken die Anthocyane im Laub wie ein Unkrautvernichtungsmittel und töten fremde Pflanzen ab.

 

3 spannende Fakten über Blattfarbstoffe

Die meisten von uns hören irgendwann im Biologie-Unterricht mal von Chlorophyll, vielleicht sogar von den anderen Farbstoffen in den Zellen einer Pflanze – und machen sich danach nie wieder Gedanken um Begrifflichkeiten wie Absorptionsspektrum, Lichtsammelkomplexe oder Reaktionszentrum. Trotzdem gibt es zum Thema Blattfarbstoffe einige interessante Fakten, mit denen Sie beim Small Talk im Herbst sicher imponieren.

Blattfarbstoffe
Diese Ahornblätter stammen zwar von ein und demselben Baum, waren aber unterschiedlichen Mengen an Sonnenlicht ausgesetzt. Foto: iStock/Valentyna Gupalo
  1. Wussten Sie zum Beispiel, dass Chlorophyll in vielen alltäglichen Produkten enthalten ist? Als angebliches Wundermittel für die Haut ist es Bestandteil vieler Kosmetika und wegen seiner grünen Farbe kommt es unter dem Decknamen E 140 häufig als Färbemittel zum Einsatz – so zum Beispiel in Süßigkeiten, Marmeladen, Limonaden, Likören und einigen Käsesorten. 
  2. Bestimmt ist Ihnen schon einmal aufgefallen, dass sich die Blattfärbungen von Herbst zu Herbst ein wenig unterscheiden. Grund dafür sind die Wetterverhältnisse – idealerweise besteht der Herbst aus trockenen, sonnigen Tagen und kühlen, aber nicht zu kalten Nächten. Zu viel Regen und Wind, mangelnde Sonneneinstrahlung und zu niedrige Temperaturen können die Ausbildung der Farben beeinträchtigen. Das können Sie ganz einfach selbst beobachten: Bäume, die viele Anthocyane produzieren, weisen neben sehr roten Blättern oft auch gelbe Blätter auf – das liegt daran, dass Anthocyane Sonnenlicht benötigen, um das blau-grüne Licht absorbieren zu können. So bleiben die Blätter, die im vermehrt im Schatten liegen, gelb.
  3. Kaum zu glauben, aber Blattfarbstoffe bringen jährlich mehrere Milliarden Euro ein – und zwar nicht, weil sie eine besondere Verwendbarkeit hätten, sondern dank des weltweit wachsenden Herbstlaub-Tourismus. Richtig gelesen, unter Leaf Peeping (USA und Kanada) oder Momijigari (Japan) versteht man das Reisen in Regionen mit besonders ausgeprägt verfärbten Wäldern. 

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