hoewel Robert Frost zich misschien iets meer poëtisch had voorgesteld, zullen boomfysiologen je vertellen dat het antwoord anthocyanine is. Dit is het pigment dat bladeren produceren in de herfst, het creëren van de heldere displays van rood en paars gebladerte dat duizenden weemoedige toeristen (en hun portefeuilles) te trekken naar New England.
maar chemie is geen oorzaak. “We kennen de fundamentele biochemische redenen (bladeren gaan rood), “zegt de Amerikaanse Bosdienst onderzoeker Paul Schaberg — onder stress worden bladsuikers omgezet in anthocyanine —” maar de ecologie en exacte mechanismen zijn nog onbekend.”Waarom wordt een esdoorn het ene jaar geel en het volgende jaar rood? Zijn koude nachten de trigger? Dient de rode kleur om insectenplagen af te schrikken? “Er zijn tientallen concurrerende theorieën”, zegt hij.Dat is de reden waarom hij en zijn stagiair, University of Vermont forestry student Will Young, op een suiker esdoorn turen buiten het Forest Service Research Station op Spear Street in Burlington, VT. Onder de boom hebben ze een met zeil bedekte vriezer geïnstalleerd, versierd met blauwe draden en zilveren buizen die in de takken lopen. In de buizen stroomt antivries naar geselecteerde twijgen en houdt ze kouder dan de omliggende takken.
en de gekoelde takken vertoonden vorige week schitterend rood blad en zijn nu naakt November grijs, terwijl de omliggende takken nog steeds bedekt zijn met geel blad. “Als we kunnen begrijpen wat de anthocyanineproductie veroorzaakt — koud is duidelijk een deel van het plaatje — dan kunnen we beter begrijpen waarom de boom anthocyanine produceert”, zegt Schaberg. “Het komt met een metabolische kosten aan de boom laat in het seizoen om het pigment te maken; dus, wat zijn de voordelen?Om deze vraag te onderzoeken, hebben Schaberg en Paula Murakami, zijn collega bij de Forest Service, samengewerkt met John Shane, Gary Hawley en anderen aan de Rubenstein School of Environment and Natural Resources van de Universiteit van Vermont.
tientallen jaren lang beweerden bosbouwhandboeken dat anthocyanine geen functie had als bomen die bereid waren hun bladeren te laten vallen; het werd gewoon zichtbaar toen groene chlorofylmoleculen in de herfst afbraken. Maar recenter onderzoek uit de hele wereld heeft tal van manieren voorgesteld waarop anthocyanine bomen in de herfst ten goede kan komen: als zonnebrandcrème om bladeren te beschermen tegen overtollig licht, als antioxidant om bladschade te herstellen en om kou en droogte te helpen weerstaan. Kortom: het is gemaakt, niet overgebleven.Een recent artikel in het tijdschrift Trees, mede geschreven door Forest Service en uvm onderzoekers, toonde aan dat bij suiker esdoorns de stengels van roodgekleurde bladeren steviger vast zaten dan hun gele broeders. Deze observatie voegt een ander stuk toe aan de hypothese die Schaberg en zijn collega ‘ s hebben onderzocht: anthocyanine kan ervoor zorgen dat bomen later in de herfst suikers en voedingsstoffen uit bladeren blijven absorberen — een duidelijk voordeel voor een suiker esdoorn die op een koude berghelling Leeft met een kort groeiseizoen.
” Me? Ik klim gewoon op en neer ladders met duct tape,” zegt Will Young, met een grijns, als hij voorzichtig kleine schijven gehakte blad in een reageerbuis methanol plaatst. Als onderdeel van een USDA minority scholarship die Hij ontving via de Rubenstein School, werkt Young elke week samen met onderzoekers in laboratoria van de Forest Service en op de campus, terwijl ze het suikergehalte meten, het chlorofylgehalte opnemen en op zoek gaan naar aanwijzingen over hoe een esdoorn zijn brood verdient.
“in Natural Resources 1, mijn eerste dag hier, spraken we over waarom bladeren rood worden,” zegt Young. “Dit is Vermont. Iedereen geeft om rode bladeren.”
en een van de redenen waarom mensen zich zorgen maken over rode bladeren is dat hun rol in Vermont ‘ s landschap — en economie — bedreigd kan worden door klimaatverandering.
op okt. 1 in het Proctor Maple Research Center van UVM in Underhill Center lanceerden onderzoekers Tim Perkins, Abby van den Berg en Tom Vogelmann een nieuw project op zoek naar antwoorden op de vraag waarom bladeren rood worden?
” net als het team van de Forest Service stellen we een fundamentele vraag over hoe de temperatuur de bladkleur beïnvloedt. De hypothese is dat koele, maar niet vriezende Nachten de ontwikkeling van anthocyanine bevorderen”, zegt van den Berg.
” maar aan deze fundamentele vraag ten grondslag ligt, willen we beter kunnen voorspellen hoe klimaatverandering de herfstkleur zal beïnvloeden,” zegt ze.
in het Proctor Center hebben de onderzoekers ongeveer 200 zaailingen in potten. Sommige, in een gekoelde blauwe badkuip, worden kouder gehouden dan de omringende lucht — een groep alleen ‘ s nachts, anderen de hele tijd. In de herfst heeft van den Berg de kleurontwikkeling van de zaailingen gevolgd met een digitale camera en met behulp van een handheld meter om het gehalte aan anthocyanine en chlorofyl te meten.
“koud’ s nachts kan voorkomen dat het blad alle suikers die het gedurende de dag heeft gemaakt naar het twijgje exporteert en daarom raken ze gevangen in het blad,” zegt ze. En deze suikers zijn de ruggengraat van de synthese van anthocyanine — “zij leveren de voorlopers,” zegt ze. Met een opwarmend klimaat willen de onderzoekers weten hoe dit proces zal veranderen, misschien door het “bladpeeping” seizoen te snijden, uit te breiden of uit te stellen.
aan het einde van hun driejarige project, gefinancierd door de USDA, hoopt van den Berg een duidelijkere prognose te hebben over de toekomst van rood blad.
” onze primaire focus hier bij Proctor is ahornsiroop productie, maar veel van deze producenten zijn afhankelijk van herfst toerisme om hun product te verkopen. Het bladseizoen dringt het hele jaar door door in de lokale economieën”, zegt van den Berg. De Vermont Department of Tourism telde bezoeker uitgaven tijdens de herfst van vorig jaar toerisme seizoen op $ 363 miljoen.
en klimaatverandering kan niet alleen invloed hebben op de bladeren, maar ook op de boomsoorten in de bossen van New England. “Als we onze suiker esdoorns of onze rode esdoorns verliezen (door klimaatverandering), “vraagt van den Berg,” wat gaat dat doen met onze herfstkleur?”