Rot und gelb jetzt ... braun in der Zukunft?

Eines der spektakulärsten Ereignisse der Natur findet jeden Herbst statt, wenn die Blätter von Hartholzbäumen in leuchtenden Farben erscheinen, bevor sie zu Boden fallen. Diese herbstlichen Ausstellungen in den östlichen Vereinigten Staaten, Europa, Ostasien und einigen Orten in Südamerika und Neuseeland locken Menschen dazu, die Natur in all ihrer Schönheit zu erleben.

Blatt peeping können Hunderte von Millionen von Pumpe Touristen-Dollar in die Volkswirtschaften besonders bunten Flächen. Aber jetzt schwebt Klimawandel in den Hintergrund, bedrohlichen zukünftigen Versionen dieser jährlichen Farbe zeigen zu ändern.

Business As Usual

Baumblätter färben sich im Herbst als Reaktion auf kürzere Tage und kühlere Temperaturen. Im August und September beginnen Bäume ein geordneter Prozess der Blattalterung - oder Sterben -, die durch den Verlust von Chlorophyll gekennzeichnet ist, dem grünen Pigment, das Pflanzen verwenden, um Licht für die Photosynthese einzufangen.

Einige Arten, wie Hartriegel, rote Ahorne und rote Eichen, beginnen zu machen Anthocyane, die Pigmente, die den Blättern ihre leuchtend rote Farbe geben. Andere Bäume, wie Birken, Tulpenpappeln und Buchen, bilden keine Anthocyane. Wenn ihr Chlorophyll zerfällt, werden stattdessen Pigmente sichtbar, die während der Sommermonate verborgen sind. Carotinoide und Xanthophylle genannt, sind die Pigmente, die für die Herstellung von orange und gelben Blättern verantwortlich sind.

Zu warm, zu cool

Besitzt das Der Herbst ist coolBäume entwickeln früher Blattfarbe. Wärmer Jahre ist die Darstellung der Farbe verzögert. In einer Welt, die durch den Klimawandel erwärmt wird, würde der Beginn der Farben immer später in der Saison kommen. Einige Bäume sind temperaturempfindlicher als andere. Wenn sich das Klima erwärmt, kann das fein abgestimmte Timing des Farbdisplays des Herbstes seine Wirkung verlieren Synchronisation. Anstatt der zeitlich gut abgestimmten Farbsymphonie, die wir heute gewohnt sind, sehen wir möglicherweise nicht synchronisierte Flecken, wenn sich jede Art im Laufe der Saison verändert.

Wärmere Temperaturen können auch Schädlingen wie Insekten, Pilzen oder Bakterien - ganz zu schweigen von exotischen Baumarten wie dem Princess Tree - erlauben, sich weiter nördlich als gewöhnlich zu bewegen. Diese Schädlinge könnten die Zusammensetzung des Waldes verändern, so wie wenn Kastanien vor 100 Jahren durch die Knollenfäule eliminiert wurden. Ändert sich die Artenzusammensetzung zukünftiger Wälder als Reaktion auf den Klimawandel, wird sich die Qualität des Herbstlaubs deutlich von dem unterscheiden, was wir jetzt sehen.

Zucker von der Sonne

Auch hier spielt der Sonnenschein eine Rolle. Später in der Saison sind die Tage kürzer und die Sonne ist aufgrund der Neigung der Erde niedriger am Himmel. Dieses reduzierte Sonnenlicht verlangsamt den Prozess der Photosynthese und senkt die Zuckerreserven. Ohne diese Zucker, die die Synthese von Anthocyanen stimulieren, erhalten wir mattere rote Blätter.

Zu nass, zu trocken

Der globale Klimawandel könnte auch die Niederschlagsmengen und das Timing verändern. Zu viel Regen senkt die Intensität der Herbstfärbung - nicht weil sie die Farben auswaschen würde (ein altes Frauenmärchen), sondern weil bewölkte Himmel und wenig Licht die Photosynthese und die Produktion dieser lebenswichtigen Anthocyane reduzieren. Umgekehrt lassen Dürrebäume die Blätter vorzeitig abfallen, bevor sie eine Chance bekommen, Farbe zu färben.

Stickstoff ist ein anderer Faktor das könnte die Farbanzeige stummschalten. Überschüsse, die durch Umweltverschmutzung und erhöhte Niederschläge entstehen können, verringern ebenfalls die Anthocyanproduktion. Wiederum ist das Ergebnis weniger rote Blattfarbe. Möglicherweise sehen wir bereits weniger lebhafte rote Herbst-Displays als vor der Industrialisierung, seit den meisten östlichen Wälder heute Holen Sie sich das 2- bis 7-fache des natürlichen Stickstoffeintrags.

Bäume migrieren

Herbstlaub-Display aus dem Weltraum gesehen. (NASA Earth Observatory)

Wenn es für einige Baumarten zu warm oder zu trocken wird, müssen sie möglicherweise in geeignetere Lebensräume umziehen. Einzelne Bäume können natürlich nicht auf klimatische Bedingungen reagieren und sich bewegen. Aber die Bäume in unwirtlichen Gebieten würden aussterben und Setzlinge würden in neuen kühleren Gebieten Fuß fassen.

In Vermont, wo Temperaturen von 2.5F (1.5C) in den letzten 50 Jahren zugenommen haben, Laubbäume haben migriert um 328ft (100m) bergauf, wo es kühler ist. Bei Bäumen auf flachem Terrain werden wärmere Temperaturen sie dazu zwingen, nach Norden zu wandern. Zuckerahorn, einer der wichtigsten Herbstfarben Bäume in New England, Mai schlauer bewegen direkt aus den Vereinigten Staaten nach Kanada. Wie fühlt sich der Herbst in Neuengland an ohne die leuchtenden roten Farben, die wir gewohnt sind? Solche Migrationen werden die Zusammensetzung unserer Wälder für immer. Eine neue Herbst-Farbbalance wird schließlich entstehen.

Vergessen Sie nicht, Kohlendioxid

Natürlich ist ein Anstieg der Kohlendioxidmenge in der Erdatmosphäre einer der Gründe dafür, dass das Klima überhaupt erst erwärmt wird. Bäume werden sich anpassen müssen, da der Kohlendioxidgehalt in den kommenden Jahrzehnten weiter steigen wird. Forschung schlägt vor, dass mehr CO₂ könnte in der Tat fallen Farben verbessern. So ein Tor einen Punkt für die globale Erwärmung - auch wenn dies ein Faktor wird nicht den Ausschlag geben.

Fange diese Show, solange du kannst

Der globale Klimawandel wird die Herbstblattfarbe nicht beseitigen, aber die besten Anzeigen werden sich als Reaktion auf die Erwärmung nach Norden und nach oben bewegen. Für die Wälder an ihrem jetzigen Standort werden Herbstfärbungserscheinungen später in der Saison auftreten und können länger dauern, sind jedoch aufgrund von weniger intensiven roten Farben von geringerer Qualität. Das Herbstlaub, das unsere Enkel am Ende dieses Jahrhunderts sehen werden, wird nicht das sein, was wir heute sehen.

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am Das Gespräch
Lesen Sie das Original Artikel.

Über den Autor

Howard Neufeld ist Professor für Physiologische Pflanzenökologie an der Appalachian State University. Sein Labor konzentriert sich auf die physiologische Ökologie von Pflanzen, einschließlich solcher Themen wie Wasserbeziehungen und Gasaustauschmuster, Luftverschmutzung, unterirdische Kräuter und die Ökologie von invasiven Pflanzen. In den letzten Jahren haben wir große Forschungsbemühungen unternommen, um die Auswirkungen von troposphärischem Ozon auf Pflanzen im Nationalpark Great Smoky Mountains zu verstehen.

Disclosure Statement: Howard Neufeld arbeitet nicht für Anteile an einem Unternehmen oder einer Organisation, die von diesem Artikel profitieren könnten, und hat keine relevanten Zugehörigkeiten.

Buchtipp:

Die Erde steht nur: Auf Wiederherstellen der Verbindung mit der Natur und unseren Platz darin
von Jules Pretty.

Für den größten Teil der menschlichen Geschichte haben wir unser tägliches Leben in einer engen Beziehung mit dem Land gelebt. Doch jetzt leben zum ersten Mal mehr Menschen in städtischen als in ländlichen Gebieten, was zu einer Entfremdung führt. Dieses Buch des berühmten Autors Jules Pretty handelt im Wesentlichen von unserer Beziehung zu Natur, Tieren und Orten. Eine Reihe miteinander verbundener Essays führt den Leser auf eine Reise, die sich mit den Themen der Verbindung und Entfremdung zwischen Mensch und Natur beschäftigt. Die Reise zeigt, wie unsere modernen Lebensstile und Volkswirtschaften sechs oder acht Erden benötigen würden, wenn die gesamte Weltbevölkerung unsere verschwenderischen Wege gehen würde. Jules Pretty zeigt, dass wir unsere eigene Welt unwirtlich machen und so riskieren zu verlieren, was es bedeutet, ein Mensch zu sein: Wenn wir nicht wesentliche Veränderungen vornehmen, droht Gaia Grendel zu werden. Letztendlich bietet das Buch angesichts der Folgen des Klimawandels und der bevorstehenden globalen Umweltkatastrophe Einblicke in eine optimistische Zukunft für die Menschheit.

Hier geht es weiter. für weitere Informationen und / oder dieses Buch auf Amazon zu bestellen.