Grüne Landschaft

Die Fotosynthese macht alles grün

Alles grün! Alle Pflanzen zeigen sich nun in ihrer vollen Pracht. Das machen sie, weil sie Energie zum Leben brauchen. Mit dem grünen Farbstoff in ihren Blättern erzeugen sie Zucker mit Hilfe von Sonnenlicht. Man spricht von Fotosynthese.

Viele Leute freuen sich auf den Frühling. Denn dann scheint die Sonne wieder länger und es wird wärmer. Außerdem kann man überall beobachten, wie den Bäumen neue grüne Blätter wachsen und auch andere Pflanzen grüner werden. Das geschieht, weil die Pflanzen wieder verstärkt Fotosynthese betreiben. So wird ein wichtiger biochemischer Vorgang genannt. Wahrscheinlich der wichtigste überhaupt.

Das Wort Fotosynthese leitet sich aus drei griechischen Worten ab. Phos heißt Licht, syn heißt zusammen und thesis heißt setzen. Die Pflanzen setzen also etwas aus Licht zusammen: und zwar energiereichen Zucker. Wie das genau funktioniert, erklärt die Botanikerin Gesche Hohlstein vom Botanischen Garten in Berlin. „Pflanzen saugen mit ihren Wurzeln Wasser und Mineralien aus dem Boden.“ Mineralien sind chemische Bausteine, die die Pflanzen brauchen. „Die leiten sie durch ihre Zweige und Triebe bis in ihre Blätter hinein.“

Durch Licht zu Zucker

Durch winzige Öffnungen in den Blättern gelangt außerdem das Gas Kohlenstoffdioxid aus der Luft in die Pflanze. Wir kennen das Gas auch als CO2. Und nun kommt die grüne Farbe ins Spiel. „Das Blattgrün ist ein echter Superstoff namens Chlorophyll“, erklärt die Fachfrau. Der steckt in den kleinsten Bausteinen der Pflanzen drin, den Zellen. „Das Chlorophyll kann Sonnenlicht aufnehmen. Durch die Energie des Lichts bauen die Pflanzen das CO2 und das Wasser in Traubenzucker um.“

Den Zucker nutzen die Pflanzen als Nahrung. „Das ist das Grandiose an Pflanzen: Sie basteln sich ihre eigene Nahrung“, sagt Gesche Hohlstein und ergänzt im Scherz: „Ich muss dazu Geld verdienen und Essen im Supermarkt kaufen oder Gemüse im Garten anbauen. Aber selbst herstellen kann ich meine Nahrung nicht.“

Sauerstoff für alle

Der durch die Fotosynthese hergestellte Zucker wird dann von den Blättern in alle Teile der Pflanze befördert. So kann die Pflanze leben und wachsen. Doch das ist noch nicht alles. Die Fotosynthese macht die Beziehung zwischen Pflanzen und den Tieren und Menschen aus. Der Grund: Während die Pflanzen ihren Zucker herstellen, geben sie Sauerstoff an die Umwelt ab. Und den brauchen wir Menschen und die Tiere zum Atmen. Außerdem hätten wir ohne Pflanzen nichts zu essen.

Wenn es dunkel ist, können Pflanzen keine Fotosynthese betreiben. Auch im Winter ist es schwieriger, wenn das Wasser gefroren ist und die Sonne nur noch wenig scheint. Dann zehren die Pflanzen von ihren Zucker-Reserven und brauchen selbst Sauerstoff. Doch da auf der Erde immer irgendwo die Sonne scheint, stellen auch immer irgendwo Pflanzen frischen Sauerstoff her. Deshalb ist es auch wichtig, dass wir unsere Pflanzenwelt überall auf der Erde schützen. „Fotosynthese ist die Formel hinter dem Wunder des Lebens“, sagt Gesche Hohlstein. „Ohne sie würde es das Leben nicht in der Form geben, wie wir es kennen.“

Nicht nur grün

Wenn sich im Herbst die Blätter färben, kann man sehen: Da stecken viele Farbstoffe drin. Manche Stoffe helfen, das Sonnenlicht einzufangen. Andere schützen das Chlorophyll bei ihrer Arbeit. Zum Beispiel vor den UV-Strahlen der Sonne.

Im Frühling und Sommer überdeckt das grüne Chlorophyll alle anderen Farbstoffe. Im Herbst bauen die laubwerfenden Bäume das Chlorophyll ab. Dann werden die anderen Farbstoffe in den Blättern sichtbar. Die Blätter werden gelb bis rot. Und wir können uns im Herbst über die tolle Laubfärbung freuen.

Und im Winter?

Viele Bäume werfen im Herbst ihre Blätter ab. Sie bereiten sich auf den Winter vor und verringern dazu ihre Oberfläche. Bei eisigen Temperaturen bekommen die Bäume kein flüssiges Wasser mehr. Sie würden nicht nur verdursten, sondern können auch keine Fotosynthese betreiben. Bei Frost würde das Wasser zudem in den Zellen gefrieren, sich ausdehnen – und die Pflanzen kaputt machen. So überstehen sie den den Winter besser ohne Blätter.

Aber es gibt auch viele Bäume, die ihre Blätter behalten. Viele Nadelbäume zum Beispiel tun das. Man sagt: Sie sind immergrün.

Immergrüne Pflanzen haben kräftige Schutzwände um ihre Blätter. Durch sie kann das Wasser schwer entweichen und bleibt der Pflanze erhalten. Immergrüne Pflanzen lagern auch zuckerhaltige Stoffe in ihren Zellen ein. Die dienen als eine Art Frostschutzmittel. Denn Zuckerwasser gefriert nicht so schnell. Somit können die Zellen bei Frost nicht kaputt gehen.

Text und Bild: Philipp Brandstädter,
zunächst erschienen über dpa Nachrichten für Kinder, Februar 2021

Quellen:

Fotosynthese

Nabu über Herbstfärbung

Nadelwälder

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Axolotl werden nicht erwachsen

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