Die meisten wissen, dass der Farbstoff, der die Bätter grün färbt, Chlorophyll heißt und notwendig ist, damit eine Pflanze Photosynthese betreiben kann. Dabei produziert die Pflanze, vereinfacht gesagt, mithilfe von Licht aus Kohlendioxid die für ihn lebenswichtige Energie und Sauerstoff. Deshalb spricht man auch vom Wald als „Grüner Lunge“.
Es gibt jedoch nicht nur grüne Blattfarbstoffe. Die gelbe und rote Färbung der Blätter entsteht, wenn im Herbst andere Farbpigmente in den Blättern zum Vorschein kommen, weil das Chlorophyll abgebaut wird. Die gelbe Farbe der Blätter wird durch Karotinoide erzeugt, die rote Farbe durch Anthocyane. Wir kennen sie nicht nur aus dem Herbstlaub, sonder auch aus Obst und Gemüsen wie Himbeeren, Trauben, Möhren oder Kürbissen.
Anthocyane werden erst im Herbst gebildet und galten als Nebenprodukt des Blattabwurfs. Dieser ist notwendig, weil der Baum über die Blätter seinen Wasserhaushalt reguliert. Wenn er wegen Frost kein Wasser aus dem Boden ziehen kann, würde er vertrocknen oder erfrieren.
Mittlerweile vermutet man aber, dass die roten Farbpigmente gleich mehrere nützliche Funktionen haben. Unter anderem dienen sie als eine Art UV-Filter, der für die Bäume besonders im Herbst sehr wichtig ist. Man hat festgestellt, dass Licht und Kälte in den herbstlichen Morgenstunden die Photosynthese hemmen. Dann wird das Sonnenlicht nicht in Energie umgewandelt, sondern führt zur Bildung aggressiver „freier Radikale“, die das Blattgewebe zerstören. Freie Radikale werden auch als eine Ursache der Krebsentstehung beim Menschen diskutiert.
Anthocyane wirken also wie ein Schutzschild vor zu viel Licht und aggressiven Stoffen. Karotinoide wirken genauso, sind aber ganzjährig im Blatt vorhanden.
Das größte Plus für die Pflanze ist aber der Energiegewinn. Weil auch in den bunten Blättern weiter Photosynthese betrieben werden kann, verlängert sich die produktive Vegetationsdauer um ca. 3 Wochen.