Was Laubblätter im Herbst altern lässt
Bäume, die im Frühling und Sommer mehr Photosynthese betreiben, werfen ihre Blätter im Herbst früher ab
An seinem Lebensende leuchtet das Laub in prächtigen gelbroten Farben: Es ist Herbst. Laubbäume in den gemäßigten Zonen bereiten sich auf den nahenden Winter vor. Sie stellen das Wachstum ein und entziehen dem Laub die Nährstoffe. Die Blätter fallen allmählich ab und sterben. Dieser Alterungsprozess der Blätter wird Seneszenz genannt. Er markiert das Ende der Vegetationsperiode der Bäume, in der sie CO2 aufnehmen und Photosynthese betreiben.
Bäume treiben im Frühling früher aus als vor 100 Jahren
Mit der Klimaerwärmung hat sich die Vegetationsperiode in den vergangenen Jahrzehnten verlängert: Europäische Bäume treiben im Frühling rund zwei Wochen früher aus als noch vor hundert Jahren. Im Herbst fallen die Blätter heute gut sechs Tage später.
Es wird allgemein erwartet, dass sich die Seneszenz (Alterungsprozess = Laubabfall) in einem künftig wärmeren Klima weiter verspätet. Bäume könnten so mehr CO2 aus der Atmosphäre aufnehmen.
Bäume können im Klimawandel nicht mehr CO2 aufnehmen
Forschende der ETH Zürich gelangen nun zu einem gegenteiligen Befund: In einer Studie im Fachmagazin Science weisen sie bei Laubbäumen einen selbstregulierenden Mechanismus nach, der die Vegetationsperiode begrenzt: Eine erhöhte Photosynthese im Frühjahr und Sommer lässt die Blätter im Herbst früher altern. Damit dürfte sich der herbstliche Blattfall in Zukunft wider Erwarten verfrühen – und nicht weiter verspäten.
Abnehmende Temperatur und Tageslänge nicht allein für Laubabfall verantwortlich
Bislang ging die Wissenschaft generell davon aus, dass hauptsächlich die abnehmende Temperatur und Tageslänge im Herbst den Zeitpunkt der Blattseneszenz bestimmen. Zwar gab es bereits verschiedene Hinweise, dass der Blattaustrieb im Frühling mit dem Blattfall im Herbst verbunden sein muss.
Die Forschenden vermuten, dass das Bindeglied zwischen Frühling und Herbst mit der saisonalen Photosynthese zu tun haben könnte – genauer: mit dem Phänomen der limitierten Kohlenstoffsenke. Dabei begrenzen unter anderem knappe Bodennährstoffe wie etwa Stickstoff die CO2-Menge, die eine Pflanze während der Saison aufnehmen kann. Ist die maximale CO2-Menge erreicht, setzt die Blattalterung entsprechend früher ein.
Wärmere Herbste verzögern die Seneszenz tendenziell. Doch steigende CO2-Konzentration, wärmere Sommerperioden und ein früherer Blattaustrieb erhöhen zusehends die Photosynthese im Frühling und Sommer. Dadurch füllen sich die limitierten Kohlenstoffspeicher – sind sie vorzeitig gesättigt, verfrüht das die Seneszenz, was der Verzögerungstendenz aufgrund höherer Herbsttemperaturen entgegenwirkt.
Wenn die Photosynthese weiter steigt, werden die Blätter im Lauf des Jahrhunderts um drei bis sechs Tage früher als heute altern – und nicht später. Das bedeutet, dass sich die Wachstumssaison bis Ende des Jahrhunderts nur um 8 bis 12 Tage verlängern wird. Das ist rund zwei bis drei Mal weniger als bisher gedacht.
Der Laubabfall wird in Zukunft früher stattfinden und nicht später
Wärmere Herbste verzögern die Seneszenz tendenziell. Doch steigende CO2-Konzentration, wärmere Sommerperioden und ein früherer Blattaustrieb erhöhen zusehends die Photosynthese im Frühling und Sommer. Dadurch füllen sich die limitierten Kohlenstoffspeicher – sind sie vorzeitig gesättigt, verfrüht das die Seneszenz, was der Verzögerungstendenz aufgrund höherer Herbsttemperaturen entgegenwirkt.
Wenn die Photosynthese weiter steigt, werden die Blätter im Lauf des Jahrhunderts um drei bis sechs Tage früher als heute altern – und nicht später. Das bedeutet, dass sich die Wachstumssaison bis Ende des Jahrhunderts nur um 8 bis 12 Tage verlängern wird. Das ist rund zwei bis drei Mal weniger als bisher gedacht.
Die CO2-Aufnahme wird mit steigenden Temperaturen wahrscheinlich weniger stark ansteigen, als ältere Modelle voraussagten.
Quelle: idw – 11/2020