Oh Tannenbaum, wie grün sind deine Blätter!

Wenn die Außentemperatur sinkt, bekommen viele Pflanzen ein Problem. Denn durch die Kälte können entscheidende Stoffwechselprozesse in der Pflanze nicht mehr arbeiten. Als Schutzmechanismus werfen Laubbäume folglich ihre Blätter ab. Die Tanne, die als Weihnachtsbaum derzeit in den meisten Wohnzimmern steht, trägt ganzjährig ein grünes Blätterkleid. Wie ist dieses viel besungene Phänomen zu erklären? Nadeln als Blätter Tannennadeln kann man sich wie ein eng zusammengerolltes kleines Blatt vorstellen. Wenn der Boden im Winter gefroren ist, kann ein Baum kaum neues Wasser aus der Erde aufnehmen. Hätten die Blätter eine große Oberfläche, würde viel Wasser verdunsten und der Baum müsste verdorren. Durch die „eingerollte“ Wuchsform hat der Nadelbaum eine verkleinerte Blattoberfläche und zudem eine feste robuste Blatthaut. Obendrein schützt die Wachsschicht Cutin, welche die Nadeln überzieht, ebenfalls vor Austrocknung und Kälte. Biologischer Frostschutz Frost ist für Pflanzen gefährlich. Denn das Wasser in den dicken Zellwänden des pflanzlichen Gewebes kann gefrieren und zum Eistod führen. Zellwände drohen dann zu zerreißen oder zu platzen. Um zu verhindern, dass das wenige aufgenommene Wasser gefriert, verfügen Nadelbäume über einen eingelagerten „Frostschutz“- nämlich Zucker. Zur Winterzeit schalten die Pflanzen ihren Stoffwechsel um, um diese Frostschutzsubstanz herzustellen. Statt Glucose (Zucker) stellt die Pflanze Glycerin (Zuckeralkohol) her und zerlegt Stärke in Glucose. Dadurch erhöht die Pflanze die Anzahl der Moleküle (Teilchen) im Gewebe markant. Die gebildeten Substanzen lösen sich im Wasser der Zellen und binden das Wasser so fest, dass es nicht bei 0 Grad gefrieren kann. Je mehr Moleküle im Wasser der Zellen gelöst sind, desto stärker ist der den Gefrierpunkt senkende Effekt. Ganzjährige Photosynthese Ein ausgebreitetes großflächiges Blatt wie das eines Laubbaumes kann aufgrund seiner Oberfläche hocheffizient Photosynthese betreiben. Die Nadeln der Tannenbäume sind hingegen suboptimal entwickelt, um das einstrahlende Sonnenlicht einzufangen. Auch wenn die winzigen Blätter des Tannenbaums somit keine ertragsreichen Energielieferanten sind, profitieren Nadelbäume dennoch durch ihre ganzjährige Kontinuität. Denn das Blätterkleid der Tanne ermöglicht eine ganzjährig beständige Photosynthese. Sollten dennoch einige Nadeln absterben, werden diese sofort durch neue, gesunde Nadeln ersetzt. Dieser Vorgang unterscheidet sich vom einmaligen „Fallen“ der Blätter eines Laubbaums. Während der Laubbaum in der Winterzeit seine Energieproduktion herunterfährt und „schläft“, bleibt der Nadelbaum ganzjährig aktiv und ermöglicht so ein Schmücken und Beleuchten seiner grünen Zweige zu Weihnachten.