Het is weer die tijd van het jaar. De dagen worden korter en de nachten koelen af. Maar wanneer begint het natuurlijke vuurwerk van herfstbladeren dit jaar eigenlijk?

Veel mensen geloven dat klimaatverandering het begin van de herfstbladkleur naar later in het jaar verschuift. De algemene gedachte is dat de verwachte warmere omstandigheden onder klimaatverandering ertoe zullen leiden dat bomen langer aan hun groene, energieproducerende bladeren kunnen "blijven hangen". Maar wetenschappers zien dit niet echt gebeuren in Noord-Amerikaanse bossen, volgens een expert van de Washington University in St. Louis.

"Warmere temperaturen in september en oktober verminderen de anthocyaanproductie in bladeren, wat zou kunnen betekenen dat herfstkleuren minder schitterend rood of paars zouden worden", zegt Susanne S. Renner, ereprofessor biologie in Arts &Sciences. "Dit effect is goed gedocumenteerd bij bepaalde soorten, zoals suikeresdoorn, waar experimentele koeling van takken de anthocyanineconcentratie en kleurglans verhoogt. Als de eerste nachtvorst later komt dan vroeger, zal het schitterende blad later verschijnen dan vroeger.

"Er zijn echter andere factoren die dit tegengaan. Het belangrijkste is dat bomen eerder hun bladeren laten vallen als ze een zeer productieve lente en zomer hebben gehad. Dit heft eventuele vertragende effecten van een warme herfst op.

"Het eindresultaat is dat bladeren nog steeds beginnen af ​​te sterven na ongeveer dezelfde tijd aan de boom als in de afgelopen jaren en zelfs decennia," zei ze.

In sommige scenario's kunnen we zelfs bladeren zien die eerder rood en geel worden. Renner was co-auteur van een studie uit 2020 in het tijdschrift Science waaruit bleek dat een hogere productiviteit in het groeiseizoen leidt tot eerdere herfstveroudering van bladeren - het proces waardoor planten afbreken en de belangrijkste voedingsstoffen die in bladeren waren opgenomen opnieuw opnemen - in gematigde bomen.

"Als de klimaatopwarming onverminderd doorgaat, zal de situatie waarschijnlijk veranderen na ongeveer 2040, waarbij veroudering dan eerder begint dan nu het geval is", zei Renner.

Hier beantwoordt Renner een paar aanvullende vragen met betrekking tot de kleurverandering van herfstbladeren.

Hoe beïnvloeden temperatuur en vochtigheid de bladkleur?

De gele kleur in herfstbladeren is te wijten aan het vasthouden van carotenoïde pigmenten (xanthofylen) in verouderde chloroplasten. Rode en paarsachtige kleur is te wijten aan de ophoping van anthocyanines in vacuolen, beginnend rond september.

Regen heeft geen invloed op deze basisprocessen. Koude temperaturen verhogen echter de productie van anthocyanine, zoals experimenteel is aangetoond in suikeresdoorn. Je kunt dit zien aan de suikeresdoorns langs de straten van St. Louis, die helemaal bovenaan beginnen te kleuren, waar het microklimaat het koudst is.

Hoe kan klimaatverandering de kleurdynamiek veranderen?

Omdat klimaatopwarming heeft geleid tot warmere watervallen, zien we in Canada en Noord-Amerika minder schitterende herfstkleuren. Kleurhelderheid is moeilijk te kwantificeren, maar het effect is experimenteel aangetoond in suikeresdoorns.

Een interessante verstorende factor is schonere lucht. Zo heeft in Europa sinds 1983 atmosferische verheldering als gevolg van schonere lucht geleid tot een hogere fotosynthese van planten in de lente en zomer - en eerdere bladveroudering (vergeleken met 1950-1982). Deze gegevens hebben echter betrekking op de afbraak van chlorofyl, niet op de productie van rode of gele kleuren.

Zullen alle soorten bomen op dezelfde manier reageren?

Absoluut niet. Experimenteel werk onthult grote soortspecifieke verschillen. Bomen met stikstofbindende symbionten worden bijvoorbeeld nooit rood of geel. Beide pigmenten helpen bladeren te beschermen tegen schade door zonlicht dat niet langer bruikbaar is voor fotosynthese vanwege de massale afbraak van chloroplast-eiwitten in ouder wordende bladeren. Bomen met een constante toegang tot stikstof hoeven zich misschien niet druk te maken over dure anthocyanine, maar laten in plaats daarvan gewoon hun bladeren vallen terwijl ze nog relatief groen zijn.

Zien wetenschappers al veranderingen in de timing of intensiteit van bladkleurveranderingen?

Warmere watervallen verminderen de schittering van rode en gele bladkleuren, maar schittering is voor veel soorten moeilijk te kwantificeren in lange tijdreeksen. Ook worden veel soorten gewoon niet rood of geel.

We hebben een artikel in behandeling dat satellietgegevens analyseert over "groenheid" in bossen op het noordelijk halfrond. We ontdekten dat in een grote meerderheid van de bosgebieden hogere lente- en zomertemperaturen hebben geleid tot een eerdere (!!!) veroudering met gemiddeld ongeveer 1,5 dag per graad Celsius. Senescentie verwijst hier naar afbraak van chlorofyl of groenheid.

Waar ter wereld worden herfstbladeren het meest getroffen door klimaatverandering?

Soorten die de bladkleur veranderen in rood of geel komen veel vaker voor in Noord-Amerika dan in Europa. Met aanhoudende klimaatopwarming en gebrek aan vorstnachten in oktober, zullen de kleuren minder schitterend zijn, maar het begin of de datums van kleurverandering zullen niet veel veranderen vanwege de tegenwerkende factoren die ik eerder noemde. In de meer verre toekomst (na ongeveer 2040), en met regelrechte klimaatverandering, zal bladveroudering in bomen en struiken op het noordelijk halfrond steeds vroeger plaatsvinden. + Verder verkennen

Waarom is de Noord-Amerikaanse herfst zo rood vergeleken met Europa?