Hoe ontstaan herfstkleuren in de natuur?

In de herfst ondergaat de natuur een metamorfose, bladeren van bomen en struiken verkleuren. Groen wordt geel, oranje, rood of paars afhankelijk van de soort. Wie op een zonnige dag door het bos wandelt, waant zich zowaar in een schilderij. Een seizoen dat beslist de moeite loont om de natuur van wat dichterbij te bekijken en te zien wat er schuilt achter deze metamorfose. Want hoe ontstaan nu eigenlijk deze mooie herfstkleuren? Waarom verkleuren bomen in de herfst en hoe gaat dat in zijn werk?

Bladeren verkleuren in de herfst

Verschillende kleurstoffen

Eens de dagen kouder worden, komt het proces van verkleuring langzaam op gang. Het bladgroen of chlorofyl, één van de voornaamste stoffen, zorgt in de zomer voor de aanmaak van suikers en zetmeel met behulp van zonlicht en koolzuurgas. Dit proces noemt men fotosynthese. Bij hoge temperaturen wordt deze belangrijke bouwstof regelmatig opnieuw aangemaakt. Door de lagere temperatuur in de herfst is dit niet meer mogelijk. De groene kleurstof in de bladeren neemt af en de andere aanwezige pigmenten die verscholen zaten, nemen de overhand.

Voordat de bladeren voorgoed van de bomen vallen, worden de laatste restjes chlorofyl uit de bladeren getrokken en opgeslagen in de takken. De kleurpigmenten die nog resten worden nu zichtbaar en zorgen voor een prachtig herfstpalet. Caroteen kleurt de bladeren oranje, xanthofyl zorgt voor een gele tint, anthocyaan voor rood en tannines voor bruin. Na de verkleuring gebeurt er een verandering in de cellen: er wordt een dikkere laag op de bladeren gevormd en ze scheiden zich af van de takken. Afgevallen bladeren kleuren nu niet langer de bomen maar bedekken de grond in het najaar. Ze vormen een isolerende laag die stilaan wordt afgebroken, een mulchlaag die de bodem voedt waardoor planten het volgend voorjaar opnieuw kunnen groeien. De cirkel is dan rond....

Chlorofyl is een chemische stof die ervoor zorgt dat de bladeren hun groene kleur krijgen. Planten hebben zonlicht en warmte nodig om chlorofyl aan te kunnen maken. Ook de hoeveelheid neerslag heeft een invloed. Vanaf de herfst wordt er minder chlorofyl aangemaakt en verdwijnt de groene kleur stilletjes aan.
Flavonoïden en carotenen zijn altijd terug te vinden in bladeren. Xanthofylen zijn een onderdeel van de carotenen en zijn verantwoordelijk voor de gele kleur van herfstbladeren.
In de carotenoïden vinden we ook betacaroteen, een stof die je ook in heel wat fruit en groenten (zoals wortelen) terugvindt. Het absorbeert blauw en groen licht maar reflecteert rood en geel licht waardoor het blad oranje kleurt. Op het moment dat chlorofyl in de bladeren afneemt begint hetzelfde proces met de carotenen, echter wel in een trager tempo. Daarom zijn er nog steeds carotenen terug te vinden in bladeren die al zijn afgevallen.
Anthocyaan is een stof die wordt aangemaakt zodra chlorofyl wordt afgebroken. Ook rode kool en bessen bevatten deze stof.

ontstaan en stoffen van herfstkleuren bij planten

Maar waarom zien we deze opvallende kleuren in de de lente en de zomer niet? Wel het zit zo: chlorofyl absorbeert het gehele zichtbare kleurenspectrum van het zonlicht, behalve de kleur groen. Het groen wordt teruggekaatst waardoor we alleen deze kleur waarnemen. Planten gebruiken het rode licht om aan fotosynthese te doen, bij groen licht hebben ze minder baat. Daarom weerkaatsten de bladgroenkorrels het groene licht terug en zien wij de planten ook als groen.

Niet alle kleurstoffen die zorgen voor deze wondermooie herfstkleuren zijn reeds aanwezig. Er zijn ook tinten die pas gevormd worden in het najaar uit de overgebleven suikers in celsappen. De stoffen die hiervoor verantwoordelijk zijn noemt men anthocyanen. De tint rood of paars zal afhangen van de zuurtegraad van het celsap, hoe zuurder hoe roder.

Enkele bomen en struiken die gegarandeerd intens kleuren

Oranjerood: Acer japonicum ‘Aconitifolium’ en ‘Vitifolium’; Acer palmatum ‘Osakazuki’; Acer rubrum ‘Red Sunset’, ‘Red King’ en ‘Scanion; Amelanchier lamarckii en A. laevis; Berberis thunbergii ‘Electra’; Cornus alba ‘Sibirica’; Fothergilla major; Prunus kurilensis ‘Ruby’; Prunus sargentii ‘Rancho’.
Rood: Aronia arbutifolia; Berberis ‘Red Tears’; Berberis thunbergii ‘Smaragd’; Cotoneaster horizontalis ‘Robustus’; Euonymus hamiltonianus ‘Indian Summer’, Nyssa sylvatica.
Paarsrood: Callicarpa bodinieri ‘Profusion’; Euonymus alatus ‘Compactus’; Euonymus bungeanus.
Purperrood: Euonymus grandiflorus; Fraxinus americana ‘Autumn Applause’, ‘Autumn Purple’ en ‘Rosehill’; Fraxinus angustifolia ‘Raywood’; Liquidambar styraciflua ‘Worplesdon’.

Ik ben alvast benieuwd naar het herfstpalet dat we dit jaar te zien zullen krijgen!