Es ist Oktober. Unter unseren Füßen raschelt das erste Laub. Eine Birke leuchtet bereits goldgelb, die Kastanie daneben hat viele ihrer Blätter verloren. Doch nur wenige Schritte weiter steht ein Baum, dessen Krone noch fast vollständig grün ist. Wie kann das sein? Schließlich haben wir überall denselben Herbst. Oder vielleicht doch nicht?

Wir Menschen schauen auf den Kalender, um zu wissen, welche Jahreszeit gerade ist. Die Natur besitzt dagegen ihre ganz eigene Uhr. Und wenn wir genau hinsehen, können wir lernen, sie zu lesen. Dafür brauchen wir weder besondere Geräte noch wissenschaftliche Vorkenntnisse. Manchmal genügt ein einziger Baum, den wir über mehrere Wochen begleiten.

Die Natur kennt mehr als vier Jahreszeiten

Für uns beginnt der meteorologische Herbst am 1. September. Der astronomische Herbst beginnt dagegen zur Tagundnachtgleiche im September. Für Bäume spielen diese Kalendereinträge allerdings keine Rolle. Ihre Entwicklung hängt unter anderem von der Tageslänge, der Temperatur, der Wasserversorgung und den Eigenschaften der jeweiligen Pflanzenart ab.

Deshalb unterscheiden Naturwissenschaftler nicht nur vier, sondern gleich zehn phänologische Jahreszeiten. Die Phänologie beschäftigt sich mit wiederkehrenden Veränderungen in der Natur: Wann öffnen sich die ersten Blüten? Wann werden Früchte reif? Wann verfärben sich die Blätter und wann fallen sie schließlich ab?

Allein der Herbst besteht aus drei Abschnitten. Der Frühherbst zeigt sich unter anderem durch die reifen Früchte des Schwarzen Holunders. Der Vollherbst wird beispielsweise durch die Fruchtreife der Stieleiche angezeigt. Und wenn sich deren Blätter herbstlich verfärben, ist das ein Zeichen für den Spätherbst. Diese Naturzeichen verraten, wie weit die Jahreszeit an einem bestimmten Ort bereits fortgeschritten ist.

Das Spannende daran: Der Herbst beginnt in der Natur nicht überall gleichzeitig. In wärmeren Gegenden können bestimmte Entwicklungen früher einsetzen als in kühleren Regionen. Selbst innerhalb eines Ortes gibt es Unterschiede. Wer aufmerksam durch einen Park oder einen Wald spaziert, kann deshalb manchmal mehrere Entwicklungsstadien des Herbstes gleichzeitig entdecken.

Probiert es bei eurem nächsten Spaziergang einmal aus: Findet ihr einen Baum, der noch überwiegend grün ist, einen mit leuchtend gelben Blättern und einen, der schon fast kahl dasteht? Vielleicht liegen zwischen diesen drei Bäumen nur wenige Meter. Und trotzdem erzählen sie unterschiedliche Geschichten über den Herbst.

Woher kommen all die Herbstfarben?

Im Sommer erscheinen die meisten Laubblätter grün. Dafür sorgt vor allem das Chlorophyll, ein Farbstoff, den Pflanzen für die Fotosynthese benötigen. Mit seiner Hilfe können sie Lichtenergie nutzen, um aus Wasser und Kohlenstoffdioxid energiereiche Stoffe herzustellen.

Wenn die Tage kürzer werden, bereiten sich viele unserer heimischen Laubbäume auf den Winter vor. Sie bauen das Chlorophyll in ihren Blättern ab und verlagern wertvolle Nährstoffe in andere Pflanzenteile. Dabei werden gelbe und orangefarbene Blattfarbstoffe sichtbar, die vorher vom kräftigen Grün überdeckt wurden. Bei manchen Baumarten entstehen im Herbst zusätzlich rote oder violette Farbstoffe, die sogenannten Anthocyane.

So wird aus dem sommerlichen Grün ein beeindruckendes Farbenspiel. Und hinter dieser Farbenpracht steckt ein wichtiger biologischer Vorgang: Der Baum bereitet sich auf die kalte Jahreszeit vor und bewahrt einen Teil seiner wertvollen Nährstoffe für das nächste Frühjahr auf.

Auch der spätere Blattfall geschieht nicht zufällig. An den Blattstielen bildet sich ein besonderes Trenngewebe, durch das sich die Blätter schließlich lösen können. Gleichzeitig wird die Ansatzstelle am Zweig geschützt. Wenn der Herbstwind durch die Krone weht, fallen deshalb besonders leicht jene Blätter herab, deren Verbindung zum Zweig bereits gelockert wurde. Der Wind hilft beim Abwerfen, doch der Baum selbst hat diesen Vorgang vorbereitet.

Bei einem Spaziergang lohnt es sich, einmal nicht nur nach besonders schönen Blättern zu suchen, sondern nach solchen, die mehrere Farben gleichzeitig zeigen. Vielleicht ist ein Blatt in der Mitte noch grün, während sich seine Ränder bereits gelb färben. Ein anderes besitzt rote Flecken oder braune Spitzen. Schaut euch die Blätter dort an, wo sie liegen, oder fotografiert sie. Wie viele verschiedene Farbverläufe könnt ihr entdecken?

Warum sind manche Bäume schneller als andere?

Stellen wir uns zwei Bäume vor, die direkt nebeneinander wachsen. Der eine verliert schon Anfang Oktober einen großen Teil seiner Blätter, während der andere noch mehrere Wochen grün bleibt. Das kann zunächst an der Baumart liegen. Birken, Buchen, Eichen oder Ahorne besitzen unterschiedliche jahreszeitliche Entwicklungsrhythmen.

Doch auch zwischen zwei Bäumen derselben Art kann es deutliche Unterschiede geben. Ein besonders sonniger Standort, die Beschaffenheit des Bodens, die Wasserversorgung oder die Witterung der vergangenen Wochen beeinflussen ihre Entwicklung. Auch das Alter und der Gesundheitszustand eines Baumes können eine Rolle spielen.

Dabei ist nicht jedes braune Blatt automatisch ein Zeichen des normalen Herbstes. Gerade Rosskastanien bekommen manchmal schon im Sommer braune Blätter. Ursache können längere Trockenheit oder Schädlinge wie die Rosskastanien-Miniermotte sein. Ein Baum kann also früh braun werden, weil er unter Belastungen leidet, und nicht unbedingt, weil seine normale herbstliche Entwicklung besonders weit fortgeschritten ist.

Eine einzelne Beobachtung erzählt uns deshalb noch nicht die ganze Geschichte. Erst wenn wir genauer hinsehen und Veränderungen über einen längeren Zeitraum verfolgen, können wir mögliche Zusammenhänge erkennen.

Vielleicht kennt ihr zwei Bäume, die auf eurem täglichen Weg direkt nebeneinanderstehen. Schaut einmal, welcher von beiden mehr grüne Blätter besitzt und unter welchem bereits mehr Laub liegt. Sind es überhaupt dieselben Baumarten? Merkt euch ihre Unterschiede und besucht sie eine Woche später erneut. Haben sie sich ähnlich verändert oder ist einer inzwischen deutlich weiter? Aus einem einfachen Vergleich kann so eine spannende kleine Forschungsfrage entstehen.

Ein Baum, vier Wochen und viele Entdeckungen

Für ein eigenes Herbstforschungsprojekt braucht ihr erstaunlich wenig. Kein Labor, keine besonderen Messgeräte und auch keine langen Aufzeichnungen. Ein Baum genügt! Sucht euch einen Baum aus, den ihr in den kommenden vier Wochen regelmäßig besuchen könnt. Vielleicht steht er vor eurer Haustür, auf dem Schulweg oder in einem Park. Besonders gut eignet sich ein Baum, dessen Krone ihr vollständig überblicken könnt.

Beim ersten Besuch lernt ihr euren Baum kennen. Wie sieht seine Krone aus? Welche Blattfarben könnt ihr erkennen? Sind schon kahle Zweige zu sehen? Liegt Laub auf dem Boden? Wenn ihr möchtet, macht ein Foto, auf dem möglichst der gesamte Baum zu sehen ist. Merkt euch, von welchem Platz aus ihr fotografiert habt.

Einige Tage später kehrt ihr zurück. Vielleicht sind neue gelbe Stellen hinzugekommen, vielleicht haben sich einzelne Zweige vollständig verfärbt. Betrachtet den Baum möglichst vom gleichen Standort aus und macht ein weiteres Foto. So könnt ihr Veränderungen später leichter erkennen.

Beim nächsten Besuch könnt ihr eine neue Frage stellen: Hängt noch mehr als die Hälfte der ursprünglichen Blätter am Baum oder sind bereits mehr als die Hälfte abgefallen? Dafür müsst ihr natürlich nicht jedes Blatt zählen. Versucht zunächst, die gesamte Krone einzuschätzen und eure Überlegung zu begründen. Vielleicht betrachtet ihr dazu verschiedene Bereiche des Baumes oder vergleicht ihn mit eurem ersten Foto.

Nach ungefähr vier Wochen legt ihr eure Bilder nebeneinander. Jetzt wird sichtbar, was im Alltag leicht übersehen wird. Vielleicht hat sich der Baum langsam und gleichmäßig verändert. Vielleicht gab es aber auch eine Woche, in der besonders viele Blätter gefallen sind. War es in dieser Zeit sehr windig oder hat sich das Wetter deutlich verändert? Könnte das einen Einfluss gehabt haben?

Es geht dabei nicht darum, möglichst viele richtige Antworten zu finden. Spannender ist es, eigene Vermutungen zu entwickeln, Veränderungen zu vergleichen und beim nächsten Besuch noch einmal genauer hinzuschauen.

Und vielleicht endet euer Forschungsprojekt gar nicht mit dem Herbst. Wie wäre es, wenn ihr denselben Baum im nächsten Frühling erneut besucht? Dann könnt ihr beobachten, wann seine Knospen aufbrechen und die ersten Blätter erscheinen. Mit der Zeit entsteht ein kleines Naturtagebuch, das euch durch das gesamte Jahr begleiten kann.

Wann wird aus Beobachten echte Wissenschaft?

Was ihr bei eurem Baum entdeckt, interessiert tatsächlich auch die Wissenschaft. Der Deutsche Wetterdienst sammelt seit vielen Jahrzehnten Beobachtungen darüber, wann Pflanzen bestimmte Entwicklungsphasen erreichen. Dazu gehören beispielsweise der Blühbeginn, die Fruchtreife, die herbstliche Blattverfärbung und der Blattfall.

Damit sich Beobachtungen aus verschiedenen Regionen miteinander vergleichen lassen, benötigen Wissenschaftler feste Kriterien. Beim herbstlichen Blattfall wird beispielsweise festgehalten, wann ungefähr die Hälfte des Laubs eines Baumes abgefallen ist. Auch bei der Blattverfärbung gibt es klar beschriebene Entwicklungsstadien.

Warum ausgerechnet die Hälfte? Weil damit ein vergleichbarer Zeitpunkt beschrieben werden kann. Würde jeder nur notieren, wann ein Baum „ziemlich bunt“ oder „fast kahl“ aussieht, ließen sich die Ergebnisse viel schwerer miteinander vergleichen.

Ebenso wichtig sind regelmäßige Beobachtungen. Wer einen Baum nur einmal besucht, weiß möglicherweise nicht, wann eine Veränderung begonnen hat. Wer dagegen alle paar Tage nachschaut, kann den Zeitpunkt viel genauer eingrenzen.

Genau hier beginnt die Bürgerforschung, auch Citizen Science genannt. Menschen sammeln eigene Beobachtungen nach wissenschaftlich festgelegten Regeln und stellen diese der Forschung zur Verfügung. So können auch Familien und Kinder einen Beitrag dazu leisten, jahreszeitliche Veränderungen besser zu verstehen.

Mitforschen: Wann verliert die Eberesche ihre Blätter?

Wer aus seinem Herbstspaziergang ein richtiges Mitforsch-Projekt machen möchte, findet bei NABU|naturgucker eine spannende Möglichkeit. Gemeinsam mit dem Deutschen Wetterdienst werden dort Beobachtungen zur Entwicklung verschiedener Pflanzen gesammelt.

Für den Spätherbst ist unter anderem die Eberesche (Sorbus aucuparia) interessant, die auch Vogelbeere genannt wird. Ihr erkennt sie an ihren gefiederten Blättern und häufig an den auffälligen roten bis orangefarbenen Früchten.

Eine der Forschungsfragen lautet: Wann hat eine Eberesche ungefähr die Hälfte ihrer Blätter verloren?

Diese Frage könnt ihr selbst untersuchen. Sucht euch eine gut erreichbare Eberesche und besucht sie regelmäßig. Beobachtet, wie sich ihre Krone verändert, und versucht den Zeitpunkt festzuhalten, an dem ungefähr die Hälfte der Blätter abgefallen ist. Ein Foto und das Datum können euch bei der Dokumentation helfen.

Wenn ihr eure Beobachtung nach den Regeln des Projekts erfasst, könnt ihr sie anschließend über das Meldeportal einreichen. Dort erfahrt ihr auch, welche Angaben benötigt werden und worauf bei der Beobachtung zu achten ist. Damit wird aus einer kleinen Entdeckung vor eurer Haustür ein Beitrag zu einer wissenschaftlichen Datensammlung. Und vielleicht macht ihr beim nächsten Spaziergang schon ganz automatisch einen kleinen Umweg, um nach „eurer“ Eberesche zu schauen.

Hier findet ihr das Mitforsch-Projekt von NABU|naturgucker und dem Deutschen Wetterdienst.

Natürlich könnt ihr auch einfach nur für euch selbst beobachten. Nicht jede Entdeckung muss gemeldet werden, um wertvoll zu sein. Manchmal ist bereits die neue Aufmerksamkeit für einen vertrauten Baum ein wunderbares Ergebnis.

Was erzählen uns die Bäume über den Klimawandel?

Ein einzelner Baum kann uns viel über seinen Standort und die Witterung erzählen. Doch was geschieht, wenn Wissenschaftler die Beobachtungen von vielen Bäumen aus zahlreichen Jahren miteinander vergleichen? Dann werden langfristige Veränderungen sichtbar.

Der Deutsche Wetterdienst und andere Forschungseinrichtungen untersuchen seit Jahrzehnten, wann Pflanzen ihre Blüten öffnen, Früchte entwickeln oder Blätter verlieren. Dabei zeigt sich, dass sich die jahreszeitliche Entwicklung vieler Pflanzen in Deutschland verändert hat.

Nach Auswertungen des Umweltbundesamtes hat sich die Vegetationsperiode in Deutschland seit 1961 im langfristigen Trend um mehr als 26 Tage verlängert. Besonders deutlich zeigt sich das im Frühjahr, wenn viele Pflanzen im Durchschnitt früher mit ihrer Entwicklung beginnen. Auch der Beginn des phänologischen Winters hat sich im langfristigen Mittel nach hinten verschoben.

Diese Entwicklungen hängen eng mit den steigenden Temperaturen zusammen. Dabei ist jedoch eine wichtige Unterscheidung notwendig: Ein einzelner warmer Oktober oder ein Baum, der besonders lange grün bleibt, beweist noch keinen Klimatrend. Erst viele Beobachtungen über lange Zeiträume ermöglichen es, langfristige Veränderungen von kurzfristigen Wetterschwankungen zu unterscheiden.

Genau deshalb sind regelmäßige Naturbeobachtungen so wertvoll. Was für ein einzelnes Kind zunächst nur ein Datum im Baumtagebuch ist, kann als Teil einer großen, über viele Jahre geführten Beobachtungsreihe wissenschaftliche Bedeutung bekommen.

Vielleicht besucht ihr euren Baum sogar mehrere Jahre hintereinander. Verfärbt er sich jedes Jahr ungefähr zur gleichen Zeit? Wann verliert er seine letzten Blätter? Und welche Unterschiede fallen euch auf? Solche Fragen lassen sich nicht an einem einzigen Nachmittag beantworten. Sie laden dazu ein, immer wieder hinauszugehen und die Natur über längere Zeit kennenzulernen.

Ein Baum erzählt eine Geschichte

Vielleicht geht ihr jeden Tag an derselben Birke vorbei. Bisher war sie einfach ein Baum am Wegesrand, den ihr kaum beachtet habt. Doch sobald ihr beginnt, sie genauer zu beobachten, verändert sich etwas.

Plötzlich fallen euch die ersten gelben Blätter auf. Ihr erkennt, wie sich ihre Krone innerhalb weniger Tage verändert, und bemerkt, dass der Wind immer mehr Laub auf den Boden trägt. Irgendwann steht die Birke fast kahl vor euch. Und vielleicht erinnert ihr euch noch genau daran, wie sie vor vier Wochen ausgesehen hat.

Aus dieser Beobachtung entstehen neue Fragen. Warum hat sie ihre Blätter früher verloren als die Buche nebenan? Wird das im nächsten Herbst wieder so sein? Und wann werden im Frühling ihre ersten neuen Blätter erscheinen?

Genau hier beginnt Naturforschung: mit einer Beobachtung, einer Frage und der Neugier, noch einmal hinzuschauen. Vielleicht braucht es deshalb gar keinen großen Ausflug, um im Herbst etwas Besonderes zu entdecken. Vielleicht reicht ein einziger Baum, den wir bisher viel zu selten wirklich angesehen haben.

Denn der Kalender sagt uns, welches Datum wir haben. Die Natur zeigt uns, was gerade geschieht. Und manchmal müssen wir nur stehen bleiben, um es zu bemerken.

Quellen und weiterführende Informationen

  1. Deutscher Wetterdienst: Phänologischer Deutschlandkalender. Die zehn Jahreszeiten der Natur und typische Entwicklungsmerkmale. DWD ↗
  2. Waldwissen.net: Das Geheimnis der herbstlichen Laubverfärbung. Hintergründe zu Chlorophyll, Blattpigmenten, Nährstoffrückgewinnung und Blattfall. Waldwissen ↗
  3. Umweltbundesamt: Veränderung der jahreszeitlichen Entwicklungsphasen bei Pflanzen. Phänologische Zeitreihen und die Verlängerung der Vegetationsperiode in Deutschland. Umweltbundesamt ↗
  4. NABU|naturgucker und Deutscher Wetterdienst: Phänologie (Pflanzenjahr). Das Mitforschprojekt mit konkreten Beobachtungsaufgaben, darunter der herbstliche Blattfall der Eberesche. Zum Mitforschen ↗