ロバート*フロストは、より詩的な何かを想像しているかもしれないが、木の生理学者は答えがアントシアニンであることを教えてくれます。 これは、ニューイングランドへの物憂げな観光客（とその財布）の数千人を描く赤と紫の葉の明るいディスプレイを作成し、秋に生産葉色素です。
しかし、化学は原因ではありません。 「私たちは基本的な生化学的理由（葉が赤くなる）を知っています」と米国森林局の研究者Paul Schabergは言います—ストレス下では、葉の糖はアントシアニンに変換されます—しかし、生態学と正確なメカニズムはまだ知られていません。”なぜカエデは一年黄色になり、次は赤になるのですか？ 寒い夜は引き金ですか？ 赤い色は害虫を阻止するのに役立ちますか？ 「数十の競合する理論があります」と彼は言います。
だから、彼と彼のインターンであるバーモント大学の林業学生ウィル-ヤングは、VT州バーリントンのスピア-ストリートの森林サービス研究ステーションの外にある砂糖メープルを覗いている。 木の下には防水シートで覆われた冷凍庫が設置されており、青いワイヤーと銀のチューブが枝の中に走っています。 チューブの内部では、不凍液は選択された小枝に流れ、周囲の枝よりも寒く保ちます。
そして、案の定、冷やされた枝は先週鮮やかな赤い葉を示し、現在は裸の十一月の灰色であり、周囲の枝はまだ黄色の葉で覆われている。 “私たちはアントシアニンの生産をトリガするものを理解することができれば—寒さは明らかに絵の一部である—その後、我々はより良い木がアントシアニン “それは顔料を作るために季節の後半に木に代謝コストで来る;では、利点は何ですか？”
この質問を探求するために、森林局の同僚であるSchabergとPaula Murakamiは、UvmのRubenstein School of Environment and Natural Resourcesのバーモント大学の研究者John Shane、Gary Hawleyなどと協力しています。
何十年もの間、林業の教科書は、アントシアニンは葉を落とす準備ができている木としての機能を果たしておらず、秋に緑色のクロロフィル分子が分解して見えるようになったと主張していた。 しかし、世界中からのより最近の研究は、アントシアニンが秋に木に利益をもたらすことができる多くの方法を提案しています：過剰な光から葉を保護 要するに：それは残っていない、作られています。
Forest ServiceとUVMの研究者が共著したTrees誌の最近の論文では、砂糖のカエデでは、赤色の葉の茎が黄色の兄弟よりもしっかりと付着していることが示され アントシアニンは、木が後で秋に葉から糖や栄養素を吸収し続けることを可能にするかもしれない—短い生育期と寒い山腹に住んでいる砂糖カエデの
“私？ 私はちょうどダクトテープではしごを上下に登る、”彼は慎重にメタノールの試験管に刻んだ葉の小さなディスクを配置するように、ウィル*ヤングは、にやにや 彼はルーベンシュタイン学校を通じて受け取ったUSDAの少数派奨学金の一環として、毎週若い彼らは、砂糖レベルを測定クロロフィル含有量を記録し、メープルメープルが生計を立てる方法についての手がかりを検索するように、森林局の研究室やキャンパス内の研究者と協力しています。
“天然資源1では、ここで私の最初の日、私たちは葉が赤くなる理由について話しました”とYoung氏は言います。 “これはバーモント州です。 誰もが赤い葉を気にしています。”
そして、人々が紅葉を気にする理由の一つは、バーモント州の景観と経済における彼らの役割が気候変動からの脅威にさらされている可能性がある
1Underhill CenterにあるUVMのProctor Maple Research Centerで、研究者Tim Perkins、Abby van den Berg、Tom Vogelmannは、「なぜ葉が赤くなるのか」という質問に対する答えを探して新しいプロジェクトを開始しました。
「森林局のチームのように、気温が葉の色にどのように影響するかについて基本的な質問をしています。 仮説は、涼しいが、凍結していない夜はアントシアニンの発達を促進するということです”とvan den Berg氏は言います。
「しかし、この基本的な質問の根底には、気候変動が秋の色にどのように影響するかをよりよく予測できるようにしたい」と彼女は言う。
試験監督センターでは、研究者は鉢に約200本の苗を持っています。 いくつかは、冷蔵青い浴槽で、周囲の空気よりも寒く保たれています—一つのグループは夜にのみ、他の人はいつも。 秋の間、van den Bergは、デジタルカメラで苗の色の発達を監視し、ハンドヘルドメーターを使用してアントシアニンとクロロフィル含有量を測定してきました。
「夜の寒さは、葉が日中に作ったすべての糖を小枝に輸出するのを妨げる可能性があるため、葉の中に閉じ込められる」と彼女は言う。 そして、これらの糖はアントシアニン合成のバックボーンであり、”それらは前駆体を提供する”と彼女は言う。 温暖化気候では、研究者はこのプロセスがどのように変化するかを知りたいと考えています。
米農務省が資金を提供した3年間のプロジェクトの終わりに、van den Bergは、紅葉の将来についてより明確な予測をしたいと考えている。
“プロクターの主な焦点はメープルシロップの生産ですが、それらの生産者の多くは秋の観光に依存して製品を販売しています。 葉の季節は本当に一年中地域経済全体に浸透しています”とvan den Berg氏は言います。 観光のバーモント州省は3 363百万で昨年の秋の観光シーズン中に訪問者の支出を集計しました。
そして気候変動は、葉だけでなくニューイングランドの森林の樹種にも影響を与える可能性がある。 「私たちが砂糖のカエデや赤いカエデを（気候変動のために）失った場合、van den Bergは尋ねます、「それは私たちの秋の色に何をするつもりですか？”