Warum werden die Blätter im Herbst bunt?

Die Herbstfärbung ist die Verfärbung der Blätter von Laubbäumen im Herbst. Dabei werden grüne Blätter gelb, orange, rot oder braun. Laubbäume sind Bäume mit flachen, breiten Blättern, zum Beispiel Birke, Buche, Ahorn und Eiche. Die meisten von ihnen werfen ihre Blätter im Herbst ab.

Warum sind Blätter im Sommer grün?

Blätter sind grün, weil in ihnen sehr viel grüner Farbstoff steckt. Er heißt Chlorophyll (gesprochen „Kloro-füll“), auf Deutsch Blattgrün.

Dass dieser Farbstoff grün aussieht, liegt am Sonnenlicht. Sonnenlicht sieht weiß aus, besteht aber aus allen Farben des Regenbogens. Das Chlorophyll nimmt vor allem das rote und das blaue Licht auf. Das grüne Licht nimmt es kaum auf, sondern wirft es zurück. Dieses grüne Licht gelangt in deine Augen. Deshalb siehst du das Blatt grün.

Das aufgenommene Licht braucht der Baum zum Leben. Mit der Energie aus dem Licht stellt das Blatt aus Wasser und dem Gas Kohlenstoffdioxid Zucker her. Das Wasser holen die Wurzeln aus dem Boden, das Kohlenstoffdioxid kommt aus der Luft. Von dem Zucker ernährt sich der ganze Baum. Dabei entsteht auch Sauerstoff, den Menschen und Tiere zum Atmen brauchen. Diesen Vorgang nennt man Photosynthese.

Neben dem Grün stecken im Blatt auch gelbe und orange Farbstoffe. Von ihnen ist aber viel weniger da. Deshalb verdeckt das Grün sie im Sommer vollständig.

Woher weiß der Baum, dass der Herbst kommt?

Der Baum merkt es an den Tagen, die kürzer werden, und an den Nächten, die kühler werden. Die Länge des Tages misst er mit lichtempfindlichen Zellen in den Blättern. Den Anstoß geben vor allem mehrere kühle Nächte hintereinander, in denen es kälter als 10 Grad ist. Dann beginnt der Baum, das Chlorophyll in den Blättern schneller abzubauen.

Jede Baumart reagiert dabei anders. Deshalb verfärben sich nicht alle Bäume zur gleichen Zeit.

Kürzere Tage und kühle Nächte bedeuten für den Baum, dass der Winter kommt. Im Winter gibt es wenig Licht, und der Boden ist oft gefroren. Dann bekommen die Wurzeln kaum Wasser. Deshalb wirft der Laubbaum seine Blätter ab. Warum er das tut und wie er sich von seinen Blättern trennt, erfährst du in unserem Beitrag Warum verlieren Bäume im Herbst ihre Blätter?

Warum verfärben sich die Blätter im Herbst?

Die Blätter verfärben sich, weil der Baum vor dem Laubfall wertvolle Stoffe aus ihnen zurückholt und dafür das Chlorophyll abbauen muss.

In jedem Blatt stecken Nährstoffe, die der Baum im Boden nur schwer findet. Der wichtigste ist der Stickstoff. Jede Pflanze braucht ihn zum Wachsen. Dazu kommen zum Beispiel Phosphor und Magnesium. Magnesium sitzt in der Mitte jedes Chlorophyll-Teilchens. Der meiste Stickstoff steckt in den Eiweißen des Blattes. Aus diesen Eiweißen besteht der Teil des Blattes, in dem die Photosynthese abläuft. Der Baum zerlegt die Eiweiße und bringt die Nährstoffe in seine Äste, in den Stamm und in die Wurzeln. Dort bleiben sie bis zum Frühling. Dann baut der Baum daraus neue Blätter.

Bevor der Baum die Eiweiße zerlegen kann, muss er das Chlorophyll abbauen. Das hat einen wichtigen Grund: Im Sommer ist das Chlorophyll fest an die Eiweiße gebunden. Wenn die Eiweiße zerlegt werden, wäre es nicht mehr festgehalten. Freies Chlorophyll bildet im Licht schädliche Stoffe, die die Zellen des Blattes beschädigen. Dann könnte der Baum die Nährstoffe nicht mehr herausholen. Deshalb zerlegt der Baum das Chlorophyll vorher. Dabei verschwindet die grüne Farbe. Bei einem Laubbaum dauert das im Durchschnitt nur etwa eine Woche.

Zieht der Baum das Blattgrün in den Stamm?

Nein, das Blattgrün selbst bleibt im Blatt. Auf vielen Seiten steht, dass der Baum das Chlorophyll in den Stamm zieht und bis zum Frühling speichert. Forscher der Universitäten Innsbruck und Bern haben aber herausgefunden, dass das so nicht stimmt. Der Baum zerlegt das Chlorophyll in farblose Reste. Diese Reste bleiben in einem Speicher der Blattzellen, der Vakuole, und fallen mit dem Blatt zu Boden. In den Stamm bringt der Baum nur die Nährstoffe, vor allem den Stickstoff aus den Eiweißen und das Magnesium.

Warum werden Blätter gelb?

Blätter werden gelb, weil nach dem Abbau des Chlorophylls die gelben und orangen Farbstoffe zu sehen sind. Diese Farbstoffe waren schon den ganzen Sommer im Blatt. Sie heißen Carotinoide (gesprochen „Karo-ti-no-ide“). Im Sommer helfen sie dem Chlorophyll, Licht aufzunehmen. Zu ihnen gehören die orangen Carotine, die auch Möhren ihre Farbe geben, und die gelben Xanthophylle (gesprochen „Xanto-füll-e“).

Auch die Carotinoide baut der Baum im Herbst ab, aber langsamer als das Chlorophyll. Für ihn sind sie weniger wertvoll, denn in ihnen steckt kein Stickstoff. Deshalb bleiben sie länger im Blatt, wenn das Grün schon verschwunden ist. Gelb ist bei uns die häufigste Herbstfarbe. Gelb werden zum Beispiel Birken, Pappeln, Linden und viele Ahornarten.

Warum werden Blätter rot?

Blätter werden rot, weil manche Bäume im Herbst einen neuen roten Farbstoff herstellen. Diese Farbstoffe heißen Anthocyane (gesprochen „Anto-zü-ane“). Im Sommer sind sie in den meisten Blättern noch gar nicht vorhanden. Der Baum stellt sie aus Zucker her, der noch im Blatt steckt. Das gelingt am besten, wenn die Tage sonnig und die Nächte kalt sind. Rote Farbstoffe herzustellen kostet den Baum mehr Energie als gelbe. Dass kalte Nächte dabei helfen, hat einen einfachen Grund. Tagsüber stellt das Blatt in der Sonne noch Zucker her. Normalerweise würde der Baum diesen Zucker in der Nacht aus dem Blatt in die Äste und den Stamm bringen. Bei Kälte geht dieser Transport aber nur sehr langsam. Der Zucker bleibt deshalb im Blatt, und daraus entsteht der rote Farbstoff. Kommt dagegen starker Frost, stellt das Blatt keinen roten Farbstoff mehr her. Anthocyane kennst du aus dem Essen. Sie färben zum Beispiel Rotkohl, Heidelbeeren und Kirschen.

Warum ein Baum diese Energie aufwendet, ist noch nicht ganz geklärt. Forschende haben zwei Erklärungen:

• Schutz vor starkem Licht: Der rote Farbstoff schützt das Blatt vor zu viel Sonnenlicht, solange der Baum noch Nährstoffe herausholt. Dafür spricht ein Versuch: Forschende haben Teile von Blättern in der Sonne abgeklebt. Unter dem Klebestreifen wurde das Blatt nicht rot, der Rest des Blattes schon.
• Warnsignal an Insekten: Das Rot zeigt Insekten, die im Herbst ihre Eier an Bäume legen wollen, dass der Baum kräftig ist. Bei Blattläusen hat man beobachtet, dass sie ihre Eier lieber an Bäume mit gelben Blättern legen als an Bäume mit roten.

Warum werden Blätter braun?

Blätter werden braun, wenn sie abgestorben sind und die bunten Farbstoffe abgebaut sind. Dann bleiben braune Stoffe übrig, vor allem Gerbstoffe. Gerbstoffe sind herb und bitter. Sie stecken zum Beispiel auch in schwarzem Tee und in unreifen Früchten und machen dort das pelzige Gefühl auf der Zunge. Bei Buchen und Eichen siehst du die braune Farbe besonders gut. Ihre Blätter bilden kaum roten Farbstoff und werden deshalb von Grün über Gelb zu Braun.

Warum färben sich Blätter unterschiedlich?

Wie sich ein Blatt färbt, hängt von der Baumart, vom Wetter und vom Licht ab.

• Baumart: Jede Baumart hat ihre eigene Mischung aus Farbstoffen. Deshalb leuchtet im selben Park die Birke gelb, während die Roteiche, die ursprünglich aus Nordamerika stammt, rot wird.
• Wetter: Bleiben die Nächte lange warm, bleiben auch die Blätter länger grün. Kommen früh im Herbst starke Fröste, zeigen sich die Farben nicht so kräftig.
• Trockenheit: Auch die Bodenfeuchte spielt eine Rolle, also wie viel Wasser im Boden ist. Ist der Boden lange trocken, bekommen die Wurzeln zu wenig Wasser. Dann vertrocknen manche Blätter und werden braun, bevor sie bunt werden können.
• Sonnenlicht: Blätter, die viel Sonne bekommen, bilden mehr roten Farbstoff als Blätter im Schatten.

Warum ist ein Baum manchmal nur auf einer Seite bunt?

Das liegt meistens am Licht. Ein Baum verfärbt sich nicht überall gleichzeitig. Einige Äste beginnen früher, andere später. Bis der ganze Baum bunt ist, können einige Wochen vergehen.

In der Stadt kommt oft noch etwas dazu: das Licht von Straßenlaternen. Der Baum erkennt den Herbst an den kürzer werdenden Tagen. Leuchtet nachts eine Laterne auf einen Teil der Krone, wird es für diese Äste nicht richtig dunkel. Sie bleiben deshalb länger grün, während der Rest des Baumes schon bunt ist. Forschende in Berlin haben zum Beispiel eine Robinie beobachtet, die ihre Blätter nur auf der Seite ohne Laterne verlor. Für den Baum ist das schlecht. Kommt plötzlich Frost, sterben die grünen Blätter ab, bevor er die Nährstoffe herausholen konnte.

Wann werden die Blätter bunt?

Bei uns werden die meisten Blätter im Oktober bunt. Der Deutsche Wetterdienst beobachtet dafür jedes Jahr die Stieleiche. Im Durchschnitt der Jahre 2011 bis 2022 begann sie sich um den 19. Oktober zu verfärben. Im warmen Herbst 2023 war es erst am 28. Oktober so weit, also 9 Tage später. In der Stadt verfärben sich Bäume oft später als auf dem Land, denn dort ist es wärmer.

Warum haben manche Bäume das ganze Jahr rote Blätter?

Manche Bäume haben schon im Sommer rote Blätter, weil in ihrer äußeren Blatthaut sehr viel roter Farbstoff steckt. Das bekannteste Beispiel ist die Blutbuche. Sie ist eine besondere Form der Rotbuche. Junge Blätter vieler Bäume enthalten beim Austreiben im Frühling rote Anthocyane, die sie vor starker Sonne schützen. Normalerweise baut ein Stoff im Blatt diesen roten Farbstoff nach wenigen Tagen wieder ab. Der Blutbuche fehlt dieser Stoff. Deshalb bleibt ihr Laub rot.

Grünes Chlorophyll hat die Blutbuche trotzdem. Es liegt im Inneren des Blattes, und das Rot darüber verdeckt es. Deshalb kann auch die Blutbuche Photosynthese betreiben und Zucker herstellen. Weil das Rot einen Teil des Lichts abhält, braucht sie dafür aber mehr Licht als eine grüne Buche.

Verändert der Klimawandel die Herbstfärbung?

Ja, durch den Klimawandel verschiebt sich die Zeit, in der die Blätter bunt sind. Forschende der ETH Zürich haben herausgefunden: Treiben die Blätter im Frühling früher aus, beginnen sie im Herbst auch früher, sich zu verfärben. Jeder Tag, den ein Blatt früher austreibt, verlegt den Beginn der Färbung im Durchschnitt um 0,3 Tage nach vorn. Gleichzeitig bleiben die Blätter in milden Herbsten länger am Baum. Die Herbstfärbung beginnt also oft früher und dauert länger.

Auch die Temperatur im Spätsommer spielt eine Rolle. Sind August und September sehr warm, verfärben sich die Blätter später. Ein kühler September führt dagegen meist zu einer frühen Verfärbung.

Warum ist der Herbst in Nordamerika so rot?

In Nordamerika gibt es viel mehr Baumarten, deren Blätter im Herbst rot werden, als bei uns. Besonders kräftig rot werden dort viele Ahorn- und Eichenarten, zum Beispiel der Zuckerahorn. In Europa bildet nur ein kleiner Teil der Laubbäume roten Farbstoff. Viele rot leuchtende Bäume in unseren Parks und Gärten wurden aus Nordamerika oder Asien hierhergebracht.

Forschende der Universität München und der ETH Zürich haben dafür eine Erklärung gefunden. Im Osten Nordamerikas scheint im Herbst die Sonne viel stärker als in Europa. Außerdem wechseln sich dort warme Tage und kalte Nächte häufiger ab. Bei starkem Licht und Kälte schützt der rote Farbstoff das Blatt am besten. Deshalb bilden die Bäume dort häufiger den roten Farbstoff.

Die warmen, sonnigen Herbsttage in Nordamerika heißen Indian Summer. Gemeint ist damit eigentlich das Wetter, ähnlich wie unser Altweibersommer. Weil in dieser Zeit die Wälder so bunt leuchten, denken viele bei dem Wort heute an die roten Blätter.

Jetzt selbst ausprobieren

Die Farben des Herbstes kannst du auch selbst entdecken. Passende Anleitungen findest du in unserem Bereich Basteln:

• Kratzbilder selber machen: Unter einer grünen Schicht versteckst du Gelb und Orange und kratzt dann ein Herbstblatt frei, ähnlich wie beim echten Blatt, wenn das Chlorophyll abgebaut ist.
• Herbstblätter pressen: So bleiben die bunten Blätter lange schön, und du kannst daraus eine eigene Blättersammlung anlegen.
• Blattnarben-Detektiv: Wenn die bunten Blätter gefallen sind, erkennst du die Bäume an ihren Zweigen und Blattnarben.

Quellen: Deutsche Wildtier Stiftung: Wenn das Laub fällt, Waldwissen: Herbstliche Laubverfärbung, Pflanzenforschung.de: Geheimnisse der herbstlichen Blattfärbung, Pflanzenforschung.de: Blattfarbe, taz: Er-Laubte Forschung (Universität Innsbruck), Deutscher Wetterdienst: Die Blätter machen den Abgang, MeteoSchweiz: Blattverfärbung, Leibniz-Institut für Gewässerökologie: Lichtverschmutzung und Stadtpflanzen, Welt: Wie der Klimawandel Laubbäume aus dem Takt bringt, Renner und Zohner: Red and yellow autumn leaves (New Phytologist), BR Kinder: Warum sind alle Blätter grün?, Tagesschau: Wetterthema Blattverfärbung, Botanischer Garten Berlin: Herbstfärbende Gehölze, Natur- und Umweltbildung Berlin: Rot- und Blutbuche, BUND Naturschutz Roth: Bunte Blätter und Klexikon: Photosynthese.

Kathrin Landsdorfer

Ich bin SEO-Beraterin, zertifizierte Werbetexterin und Konzeptionerin und habe seit 2020 eine eigene SEO-Agentur. In meinem Blog schreibe ich über alle Themen rund um Schreibberatung, strategisches SEO, GEO-Optimierung und Copywriting.