Varför lämnar Byt färg i Fall

Varför lämnar ändrar färg?

Det är en av dessa frågor - som, varför är himlen blå? - som kan stubbe en förälder på en annars trevlig höst promenad. Så låt oss besvara frågan.

Enklast att överleva vintern, lövträd behöver lagra näringsämnen i sina rötter, vilket innebär att de måste absorbera näringsämnen i sina blad. Förändringar i färg utlöses som träden absorberar viktiga näringsämnen. Så här fungerar det:

Under hela varma soliga månaderna, träden är frodiga och gröna, eftersom de arbetar hårt. Löv är gröna eftersom överflödet av pigmentet klorofyll, som är nödvändig för att omvandla solljus, vatten och koldioxid till energirika sockerarter. Om växterna inte hade räknat ut med konststycket att fotosyntes, skulle vi alla vara av lycka, eftersom energi människor behöver för att leva kommer från växter eller djur som äter växter. Löv är också upptagen med hjälp av andra viktiga näringsämnen, som kväve och fosfor (samma huvud ingredienser i de flesta färdigköpta gödselmedel, eller kompost), så dessa näringsämnen finns rikligt i sommar lövverk.

Som sommar avtar, förändringar i löv utlöses av svalare temperaturer, förändringar i nederbörd och väder, och mest av allt, en förkortning av dagsljus. En stor del av förändringen sker utan att vi vet om det, eftersom träd börjar att absorbera viktiga näringsämnen och lagra dem i sina rötter så att de är tillgängliga för följande vår. När träden absorberar den sista av klorofyll, dock lysande färger som vi förknippar med hösten börjar dyka upp. (Jag vill veta var man kan hitta topp bladverk i USA, och andra resurser turism, besöker USA Forest Service s Fall Colors hemsida fs.fed.us/fallcolors, Eller ring 1-800-354-4595.)

> Relaterade:Nedgånglövverk Foton

Eller de borde i alla fall. Medan bladen kommer alltid ändra färg som mängden solljus avtar kan flera väderförhållanden påverkar hur lysande de blivit. Hög värme eller torka kan råna blad av sin briljans, eller göra bladen faller tidigt. Otillräcklig regn i september kan också skada topp färg.

Men varför bladen ändras från grönt till gult, orange och rött under bästa förhållanden?

Hur bladen gulnar

Gula färger som alltid var närvarande i bladen blir avslöjad som klorofyll bryts ner och absorberas. Kallade karotenoider, det är de gula pigment som ger träd som björk, bok och tulpan sina ljusa höstfärger. Varför är dessa gula pigment det i första hand? För att skydda bladen från biprodukter av fotosyntes, som annars skulle orsaka skada. (Karotenoider spela en liknande roll i den mänskliga kroppen, som det visar sig. Betakaroten och lykopen är bland de mest kända karotenoider, eftersom de är friska antioxidanter i vår mat.)

Foto: Carl Derrick

Hur bladen blir Red

Rött och orange färger, som de som kännetecknar den berömda röda lönnar i New England, görs av olika pigment, så kallade antocyaniner. Under flera år har forskare illa av dem: Till skillnad från de ständigt närvarande gula som helt enkelt blir omaskerade när klorofyll drar sig tillbaka är röda pigment faktiskt skapas som ett träd går vilande. Men varför skulle ett träd förbruka energi för att producera en ny pigment precis som det hunke ner för vintern? Och varför några träd gör röda pigment, när andra inte gör det? Vidare röda av New England är så kända delvis eftersom de är unika för den nya världen. Varför är europeiska höstar så övervägande gul?

År 2001 Bill Hoch, sedan en grad student vid University of Wisconsin-Madison, hittat en förklaring som har fastnat. (Han följde upp sin forskning med en stödjande studie 2003, och han är nu en assisterande professor vid Montana State University College of Agriculture).

Den nya röda pigment skydda bladen från solen, vilket ger vissa arter extra tid för att absorbera de väsentliga blad näringsämnen, enligt Hoch. Om klorofyll är parasoll, antocyaniner är solskyddsmedel. Som klorofyll lämnar bladen är antocyaniner skapas för att köpa blad tid att lasta näringsämnen. Om du har någonsin märkt lönnar vända en djup bourgogne innan de uppnår den crimson röd, beror det på att den Burgundy är en blandning av utgående gröna klorofyllet och inkommande röda antocyaniner, och crimson är ren antocyanin.

"När löven senescing (överföring näringsämnen från bladen till rötterna), de är mer mottagliga för ljus skada, eftersom de tar sig ifrån varandra", säger Hoch. "Det är som att ta delar av din bil medan du fortfarande försöker köra den."

Antocyaniner, för övrigt, finns i många andra växter, inklusive livsmedel som aubergine, rödkål, apelsiner och många bär. Det finns en del forskning tyder på att de också är viktiga för människors hälsa.

Men varför inte alla träd lämnar blir röda? Det visar sig, Hoch sade att gula träd är de som koloniserar öppen mark först - så kallade pionjär arter som är toleranta mot direkt solljus. De som blir röda är arter som följer i rad arter som kommer att dominera ett landskap, och de tenderar att dra nytta av mer skydd från solen. Det är inte att de röda bladen saknar gula pigment; det röda pigmentet är ett tillägg, och under hösten är så intensiv att det döljer gul, precis som grönt gör på sommaren.

"Dessa pionjärarter är mindre känsliga för ljus skada", föreslår Hoch.

Men varför är europeiska träd gulare? Det kan vara som faller det tenderar att vara varmare och grumligare, så det var aldrig någon selektiv fördel för träd att utvecklas röda pigment som skulle vara skyddande av solen.

Foto: Sherry Ziolkowski

> Relaterade:Kompost löv, spara $ 50

Hur Väder och klimat påverkar falla lövverk

Eftersom röda pigment skapas i höst, kan specifika väderförhållanden har en stor inverkan på deras briljans. Enligt USA Forest Service:

En följd av varma, soliga dagar och svala, skarpa men inte frysa nätter verkar för att åstadkomma de mest spektakulära färgdisplayer. Under dessa dagar, finns massor av socker som produceras i bladet, men de svala nätterna och den gradvisa stängning av vener går in i bladet förhindra dessa socker från att flytta ut. Dessa villkor-massor av socker och massor av ljus-sporre produktionen av de lysande antocyaninfärgning pigment som färgton röda, lila och crimson. Eftersom karotenoider är alltid närvarande i bladen, de gula och guld färger förblir tämligen konstant från år till år.

Mängden fukt i marken påverkar också höstfärger. Liksom vädret varierar markfuktighet kraftigt från år till år. De otaliga kombinationer av dessa två mycket variabla faktorer säkerställa att det inte finns två höstar kan vara exakt lika. En sen vår eller en svår sommar torka kan fördröja uppkomsten av hösten färg med några veckor. En varm period under hösten kommer också att sänka intensiteten i höstfärger. En varm våt fjäder, gynnsam sommarväder och varm solig höst dagar med svala nätter bör ge den mest lysande höstfärger.

Klimatförändringar, då kan ha en bestående effekt på hösten bladverk, som cykeln av torka och deluge ändringar och temperaturer varm overall. En längre växtsäsong kan hålla träd fler gröna senare in på hösten, då en stöt av frost kan få dem att släppa bladen innan de slutför färgförändringsarbetet. Data från Mohonk Bevara i New Yorks Shawangunk bergen, där naturforskare har spåras väder och bladverket mer än ett sekel, tyder på att toppen av höstfärg verkligen kommer senare - dagar eller veckor senare, den medel.

Det är bara en konsekvens av den globala uppvärmningen för nordliga skogarna. Lönnar, som fyller skogarna med crimson, föredrar kallare klimat och kräver kalla vintrar att producera tillräckligt SAP för sirap. Med tiden kan dessa träd växer bara längre norrut, där klimatet är mer lämplig. Skadeinsekter, också sprider norrut som vintern fryser växer mild och dessa skadedjur kan påverka inte bara falla färg, men värdet av timmer skördar och hälsa livsmiljö för vilda djur.

Foto: Kimber Stannard

För nu, dock, njuta av vackra hösten bladverk, och planera en vandring eller köra till njuta av vad denna höst har att erbjuda.

> Relaterade:Global Warming: Myt eller fakta?