Hvorfor Do Leaves Change Colour In Fall

Hvorfor blade skifter farve?

Det er en af ​​disse spørgsmål - ligesom, hvorfor er himlen blå? - der kan stub en forælder på en ellers fornøjelig falde gåtur. Så lad os besvare spørgsmålet.

De fleste simpelthen, at overleve vinteren, løvfældende træer har brug for at gemme næringsstoffer i deres rødder, hvilket betyder, at de skal absorbere de næringsstoffer i deres blade. Ændringer i farve udløses som træerne optager essentielle næringsstoffer. Det er sådan her det virker:

Igennem de varme solrige måneder, træer er frodige og grønne, fordi de arbejder hårdt. Træ blade er grønne fordi den overflod af pigmentet klorofyl, som er afgørende for at konvertere sollys, vand og kuldioxid i energirige sukkerarter. Hvis planterne ikke havde regnet ud det trick af fotosyntese, ville vi alle være ude af lykke, da den energi mennesker har brug for at leve kommer fra planter, eller de dyr, der spiser planter. Tree blade er også travlt ved hjælp af andre vigtige næringsstoffer, ligesom kvælstof og fosfor (den samme vigtigste ingredienser i de fleste store-købte gødning, eller i kompost), så disse næringsstoffer er rigelige i sommeren løv.

Som sommeren wanes, indregnes ændringer i træ blade udløst af de køligere temperaturer, ændringer i nedbør og vejr, og mest af alt, en afkortning af dagtimerne. En stor del af ændringen sker uden vores vide det, da træerne begynder at absorbere essentielle næringsstoffer og gemme dem i deres rødder, så de er tilgængelige for det følgende forår. Da træerne absorbere den sidste af klorofyl, men de strålende farver, vi forbinder med efteråret begynder at dukke op. (For at finde ud af hvor du kan finde peak løv i USA, og andre ressourcer turisme, besøge USA Forest Service 's Fall Colors hjemmeside fs.fed.us/fallcolors, Eller ring 1-800-354-4595.)

> Related:Fall Foliage Billeder

Eller de burde, alligevel. Mens bladene altid vil skifte farve som mængden af ​​sollys wanes kan flere vejrforholdene påvirke, hvor strålende de bliver. Høj varme eller tørke kan røve blade af deres glans, eller lave blade falde tidligt. Utilstrækkelig regn i september kan også gøre ondt peak farve.

Men hvorfor bladene skifter fra grøn til gul, orange og rød under de bedste betingelser?

Hvordan bladene bliver gule

Gule farver, der altid var til stede i bladene bliver afsløret som klorofyl nedbrydes og absorberes. Kaldet carotenoider, det er de gule pigmenter, der giver træer som birk, bøg og tulipan deres lyse efterårsfarver. Hvorfor er disse gule pigmenter der i første omgang? For at beskytte blade fra biprodukter af fotosyntesen, som ellers ville medføre en skade. (Carotenoider spille en lignende rolle i den menneskelige krop, da det viser sig. Beta-caroten og lycopen er blandt de bedst kendte carotenoider, fordi de er sunde antioxidanter i vores mad.)

Foto: Carl Derrick

Hvordan Blade Turn Rød

Rød og orange farver, som dem, der kendetegner de berømte røde ahorn i New England, er lavet af forskellige pigmenter, kaldet anthocyaniner. I årevis blev forskerne forvirrede af dem: I modsætning til de allestedsnærværende gule, der simpelthen bliver afsløret, når klorofyl lægger sig, er røde pigmenter faktisk skabt som et træ går i dvale. Men hvorfor skulle et træ expend energi at producere en ny pigment, ligesom det er hunkering ned for vinteren? Og hvorfor gøre nogle træer gør røde pigmenter, når andre ikke gør? Endvidere er de røde af New England er så berømt dels fordi de er unikke for den nye verden. Hvorfor er europæiske efterår så overvejende gul?

I 2001 Bill Hoch, så en grad studerende ved University of Wisconsin-Madison, fundet en forklaring, der har stukket. (Han fulgte op sin forskning med en understøttende undersøgelse i 2003, og han er nu en Assisterende professor på Montana State University College of Agriculture.)

De nye røde pigmenter beskytte blade fra solen, hvilket giver nogle arter ekstra tid til at absorbere disse væsentlige blade næringsstoffer, i henhold til Hoch. Hvis klorofyl er parasol, anthocyaniner er det solcreme. Som klorofyl afslutter blade, er anthocyaniner skabt til at købe blade tid til at losse næringsstoffer. Hvis du har nogensinde lagt mærke ahorn slå en dyb bordeaux før de opnår at Crimson rød, er det fordi den bordeaux er en blanding af udgående grønne klorofyl og indgående røde anthocyaniner, og Crimson er ren anthocyanin.

"Når bladene er senescing (overfører næringsstoffer fra blade til rødder), de er mere modtagelige for lys skade, fordi de tager sig ud," siger Hoch. "Det er ligesom at tage dele fra din bil, mens du stadig forsøger at drive det."

Anthocyaniner i øvrigt findes i mange andre planter, herunder fødevarer som aubergine, rødkål, appelsiner og mange bær. Der er nogle forskning tyder på, at de også er vigtige for menneskers sundhed.

Men hvorfor ikke alle træernes blade bliver røde? Det viser sig, Hoch sagde, at gule træer er dem, der koloniserer åbne land først - såkaldte pioneer arter, som er tolerante over for direkte sollys. De, der bliver røde er arter, der følger i rækken af ​​arter, der kommer til at dominere et landskab, og de har tendens til at drage nytte af mere beskyttelse mod solen. Det er ikke, at de røde blade mangler den gule pigment; den røde pigment er en tilføjelse, og i efteråret er det så intens, at det dækker det gule, ligesom grønne gør om sommeren.

"Disse pionerarter er mindre modtagelige for lys skade," Hoch antyder.

Men hvorfor er europæiske træer mere gul? Det kunne være, der falder der en tendens til at være varmere og cloudier, så der var aldrig nogen selektiv fordel for træer for at udvikle røde pigmenter, der ville være beskyttende af solen.

Foto: Sherry Ziolkowski

> Related:Kompost Blade, Gem $ 50

Hvordan Vejr og Klima Affect Fall Foliage

Fordi røde pigmenter er skabt i efteråret, kan specifikke vejrforhold har en stor effekt på deres glans. Ifølge I US Forest Service:

En række af varme, solrige dage og kølige, sprød, men ikke fryse nætter synes at skabe de mest spektakulære farve skærme. I løbet af disse dage, er masser af sukker produceret i bladet, men de kølige nætter og den gradvise lukning af vener gå i bladet forhindre disse sukkerarter fra at flytte ud. Disse betingelser-masser af sukker og masser af lys-anspore produktion af de strålende anthocyanin pigmenter, som tint røde, lilla, og Crimson. Fordi carotenoider er altid til stede i blade, de gule og guld farver forbliver nogenlunde konstant fra år til år.

Mængden af ​​fugt i jorden påvirker også efterårsfarver. Ligesom vejret, jordens fugtighed varierer meget fra år til år. De utallige kombinationer af disse to meget variable faktorer forsikre, at ikke to efterår kan være nøjagtig ens. En sene forår, eller en alvorlig sommer tørke, kan sinke udviklingen af ​​efteråret farve ved et par uger. En varm periode i løbet af efteråret vil også sænke intensiteten af ​​efterårets farver. En varm våd forår, gunstig sommer vejr, og varme solrige efterår dage med kølige nætter skal producere den mest geniale efterårsfarver.

Klimaforandringer, så kunne have en varig effekt på efterårsløv, som den cyklus af tørke og deluge ændringer, og temperaturerne varme samlet. En længere vækstsæson kan holde træer flere grønne senere ind i efteråret, når et chok af frost kan gøre dem falde blade før de fuldføre farve-forandringsproces. Data fra Mohonk Bevar i New Yorks Shawangunk Mountains, hvor naturforskere har sporet vejret og blade til mere end et århundrede, tyder på, at toppen af ​​fald farve faktisk kommer senere - dage eller endda uger senere, den gennemsnit.

Det er kun en konsekvens af den globale opvarmning til de nordlige skove. Maples, der fylder skovene med Crimson, foretrækker koldere himmelstrøg, og kræver kolde vintre til at producere tilstrækkelig saft til sirup. Over tid kan disse træer vokser kun længere mod nord, hvor klimaet er mere egnet. Skadedyr, også spreder nord som vinter fryser vokse mere mild, og disse skadedyr kan påvirke ikke kun falde farve, men værdien af ​​tømmer høst og sundhed levested for vilde dyr.

Foto: Kimber Stannard

For nu, selv om, nyde smukke efterårsløv, og planlægge en hike eller køre til nyde hvad dette efterår har at tilbyde.

> Related:Global opvarmning: Myte eller Fakta?