Bunte Blätter und Dachse, die Erdgeschichte schreiben: Natur im Herbst

Wenn die Tage kürzer werden und die Temperaturen sinken, beginnt in der Natur eine große Veränderung. Das Grün der Blätter verschwindet, Tiere ändern ihr Verhalten und die Pilze sprießen wie, nun … Pilze … aus dem Boden. Ehem. Jedenfalls stecken wir gerade mitten im Herbst, und deshalb dachte ich, dass diese Ausgabe auch etwas herbstlicher wird.

Nur vorher kurz eine hausmeisterliche Pflicht, bevor es losgeht: Liebmaus und Ehemann Lorenz hat auch einen neuen kostenlosen Steady Newsletter, oder eher gesagt: Einen Nerdletter. (Opens in a new window) Dort gibt es alle 14 Tage News aus der Wissenschaft, und in der ersten Ausgabe geht es um die Vogelgrippe, die aktuell grassiert und, nun, mutiert. Hier könnt ihr nachlesen, was ihr jetzt wissen müsst. (Opens in a new window)

So. Jetzt stürzen wir uns aber direkt in den Laubhaufen!

Von Grün zu Rot – Die Pflanzen bereiten sich auf den Winter vor

Eines springt uns im Herbst sofort ins Auge: Die Farben! Die Blätter unserer Gehölze färben sich in den schönsten Farben von Rot über Orange bis hin zu Gold und Braun. Sieht klasse aus, nur wieso passiert das eigentlich? Könnten die Blätter nicht auch einfach grün herunterfallen? Und wieso werden die überhaupt abgeworfen?

Im Frühjahr und Sommer enthält jedes grüne Blatt große Mengen des grünen Blattfarbstoffs Chlorophyll, der in den Chloroplasten für die Photosynthese unentbehrlich ist. Chlorophyll absorbiert das Sonnenlicht, das die Pflanze benötigt, um Wasser und Kohlendioxid (CO2) in Glukose – also in eine Energiequelle – umzuwandeln. Chlorophyll absorbiert vor allem blaues und rotes Licht, während es grünes Licht reflektiert. Deshalb sieht das Blatt dann für uns grün aus.

Mit den kürzer werdenden Tagen und den niedrigeren Temperaturen im Herbst ändert sich aber die Lichtintensität und -qualität. Wenn weniger Sonnenlicht auf die Blätter fällt, wird die Photosynthese ineffizient und damit unwirtschaftlich. Bäume und Sträucher gewinnen zwar Energie über ihre Blätter, müssen diese aber auch mit Nährstoffen und Wasser versorgen. Das heißt, die Instandhaltungskosten sind ziemlich hoch. Also baut die Pflanze das Chlorophyll gezielt ab, denn auf diese Art kann sie Kosten sparen und zudem wertvolle Nährstoffe, vor allem Stickstoff und Magnesium, aus dem Chlorophyll recyceln und in Stamm und Wurzeln einlagern. Im nächsten Frühling kann sie diese dann wieder nutzen. Praktisch!

Doch das Chlorophyll ist nicht der einzige Farbstoff in den Blättern! Neben dem Grün existieren schon die Pigmente, die im Herbst für die stimmungsvollen Gelb- und Orangetöne sorgen, sogenannte Carotinoide und Flavonoide. Diese Pigmente werden im Sommer lediglich vom dominanten Grün überdeckt. Wenn die Tage kürzer werden und die Pflanze das Chlorophyll wie eben erwähnt abgebaut hat, treten diese Farben nach und nach in den Vordergrund. Die Rottöne dagegen, die viele beispielsweise viele Ahornarten leuchten lassen, sind eine Besonderheit. Diese Farbpigmente, die Anthocyane, entstehen meist erst im Herbst, beeinflusst durch die Lichtverhältnisse und kühlen Nächte – sonnige Tage und frostfreie, kühle Nächte fördern ihre Entstehung. Man geht davon aus, dass Anthocyane die Blätter unter anderem vor zu starker Sonnenstrahlung und Kälte schützen können. Letztlich sind sie ein Endprodukt eines Stoffwechselvorgangs, der nicht bei allen Pflanzen abläuft – beispielsweise nicht bei denen, die Stickstoff fixieren können. Deshalb verfärbt sich deren Laub nicht rot.

Auch der Abwurf der Blätter ist ein präziser, gut eingespielter Prozess. An der Stelle, wo das Blatt am Zweig sitzt, bildet sich eine sogenannte Trennschicht. Diese Schicht wird im Herbst immer schwächer, bis das Blatt schließlich losgelöst und vom Wind oder durch die Schwerkraft zu Boden getragen wird. Indem sie ihre Blätter abwerfen, reduzieren die Bäume den Wasserverlust und schützen sich so vor Frostschäden im Winter. Gleichzeitig stocken sie ihre Reserven auf: Wichtige Nährstoffe werden, wie oben schon erwähnt, aus den Blättern gezogen und in Wurzeln, Stamm und Ästen gespeichert. Auch Wasser wird im Stamm eingelagert. So haben die Pflanzen im Frühjahr dann direkt gute Startvoraussetzungen.

Futtern, Buddeln und die große Reise: Tiere im Herbst

Die Tierwelt ist im Herbst besonders aktiv, da sich viele Arten auf den Winter vorbereiten. Ist ja auch klar – die haben keine Bude, wo sie einfach mal die Heizung anstellen und sich ne Pizza hinbestellen können. Also müssen sie natürlich entsprechende Vorbereitungen treffen.

Das Rauschen von Millionen Schwingen

Rund die Hälfte unserer heimischen Vögel zieht in wärmere Gefilde, um dort zu überwintern – etwa hundert Millionen Vögel verlassen Deutschland und kehren erst im Frühjahr zurück. Die meisten haben sich bereits im späten Sommer auf den Weg gemacht, doch einige Spätzünder machen sich erst im frühen Herbst auf die Reise in Richtung Südeuropa, Afrika oder sogar bis nach Indien. Hier unterscheiden wir zwischen Kurz- und Langstreckenziehern: Kurzstreckenzieher legen nur ein paar hundert bis wenige tausend Kilometer zurück, während Langstreckenzieher wie die Küstenseeschwalbe auf ihrem Weg in die Winterquartiere über 20.000 Kilometer bewältigen.

Foto: Barth Bailey

Zu den Langstreckenziehern zählen bekannte Arten wie die Mauersegler und die Weißstörche, aber auch die Nachtigall macht sich auf die weite Reise bis in den Süden Afrikas. Für diese Arten bedeutet der Zug eine große Herausforderung – sie verbringen oft nur wenige Wochen bis Monate in Deutschland, bevor sie sich wieder auf den Heimweg machen. Der Hausrotschwanz (übrigens frisch zum Vogel des Jahres 2025 gekürt!) dagegen ist ein typischer Kurzstreckenzieher und überwintert nur wenige hundert Kilometer weiter im Mittelmeerraum oder Westeuropa. Für ihn und andere Kurzstreckenzieher kann der Zug recht flexibel und wetterabhängig verlaufen, während Langstreckenzieher ihre Reise oft mit festen Daten und „pingeligem“ Timing beginnen. Wenn ich die Vögel über mich hinwegziehen sehe, werde ich immer total melancholisch. Darüber habe ich mal diesen Comic gezeichnet:

Text auf Deutsch: 1:”Im Herbst, wenn ich die Zugvögel aufbrechen sehe …” / 2: “ … denke ich daran, wie weit sie fliegen müssen. An die Gefahren. Die Räuber. Die Kälte. Den Hunger. Die Erschöpfung.” / 3: “Der ganze Schwarm besteht aus so vielen kleinen Leben. Alle versuchen mitzuhalten, nicht zurückzubleiben. Sie legen ihre Kilometer zurück und schreiben dabei die Gesetze des Möglichen neu.” / 4: “Ich hoffe einfach, dass sie es schaffen.”

Während viele Zugvögel Deutschland im Herbst verlassen, kommen andere Arten wie die Saatgans und der Bergfink aus dem hohen Norden, um bei uns zu überwintern. Aus Skandinavien und Russland kommend, finden sie in Deutschland oft bessere Bedingungen und mehr Nahrung als in ihren Heimatregionen, wo die Winter besonders hart sind. Wann der richtige Zeitpunkt zum Aufbruch ist, erkennen die Vögel an mehreren Faktoren – allen voran an der Nahrungsverfügbarkeit. Sinkt das Futterangebot, ist das ein deutliches Zeichen, dass es Zeit ist, aufzubrechen. Besonders beeindruckend finde ich immer den Vogelzug der Kraniche, die sich in großen Gruppen an Orten wie der Mecklenburgischen Seenplatte sammeln. In V-Formationen ziehen sie über weite Strecken und stoßen dabei ihr typisches Trompeten aus. Bekomme ich immer Gänsehaut.

Aber auch hier bereitet der Klimawandel große Probleme. Die steigenden Temperaturen und milderen Winter führen dazu, dass einige Vogelarten, die normalerweise in wärmere Regionen ziehen würden, mittlerweile in ihrer Heimat bleiben. Dadurch entsteht ein Problem für die Zugvögel, die weiterhin ihre weite Reise antreten: Wenn sie nach Monaten der Abwesenheit zurückkehren, finden sie oft, dass viele der besten Nistplätze bereits von den überwinternden Vögeln besetzt sind. Kämen alle zusammen zurück, wäre der Wettbewerb fair und auf Ebene der Individuen und/oder Gruppen. So jedoch haben teilweise ganze Arten ein großes Nachsehen. Der Wettbewerb um die verbleibenden Plätze wird dadurch deutlich härter, was den Bruterfolg der Zugvögel beeinträchtigen kann.

Futtern, Buddeln und Schläfchen machen

Kennst du den Film Und täglich grüßt das Murmeltier? Am 2. Februar wird in den USA und Kanada der Groundhog Day gefeiert, bei dem das Verhalten des Murmeltiers den Verlauf des Winters voraussagen soll: Wenn das Murmeltier beim Verlassen seines Baus seinen Schatten sieht, kehrt es für sechs weitere Wochen in den Winterschlaf zurück. Diese Tradition stammt aus alten Bauernregeln, wie sie auch in Deutschland bekannt sind, wo es heißt: „Sonnt sich der Dachs in der Lichtmesswoche, geht auf vier Wochen er wieder zu Loche.“

Foto: Isa Macouzet

Dass Murmeltiere etwas mit Schlafen zu tun haben, wissen viele Leute. Tatsächlich verschlafen sie den Winter komplett, bis zu acht Monate des Jahres befinden sie sich in Morpheus’ Armen! Damit sie diese Zeit gut überstehen und nicht im Schlaf verhungern, fressen sie sich im Sommer eine dicke Fettschicht an und bereiten sich auf diesen epischen Schlafmarathon gut vor. Sie graben dafür spezielle Höhlen, sogenannte Schlafkessel, die sie mit Gras auspolstern. Murmeltiere sind soziale Winterschläfer (awwww!) und kuscheln sich in Gruppen zusammen, um sich gegenseitig warm zu halten und das Überleben vor allem der Jungtiere zu sichern. Wenn die Temperaturen sinken, begeben sie sich in den Winterschlaf, aus dem sie erst wieder im Frühjahr erwachen. Währenddessen reduziert sich ihr Stoffwechsel auf ein Minimum: Die Herzfrequenz sinkt von etwa 100 Schlägen pro Minute auf nur zwei bis vier, und sie sparen bis zu 90 % ihres Energieverbrauchs ein. Auch ihre Organe passen sich an: Der Darm, die Leber und die Nieren verkleinern sich um bis zu 50 %. Heftig, oder?

Winterschlaf ist bei Säugetieren und einigen Vögeln weit verbreitet und setzt ein homoiothermes, also gleichwarmes, System voraus, bei dem die Körpertemperatur selbst produziert und gehalten wird. Tatsächlich sind jedoch die sind die meisten Tiere wechselwarm (poikilotherm), wie etwa Reptilien und Insekten, die morgens oft sonnenbaden müssen, um aktiv zu werden. Winterschläfer wie Murmeltiere oder auch der Igel fressen sich vor dem Winter Fettreserven an, da sie während des Winterschlafs keine Nahrung zu sich nehmen. In der Stadt fällt es Igeln jedoch oft schwer, genügend Reserven anzulegen, was zu schwachen und unterernährten Tieren führt, die mitten im Winter auf Nahrungssuche umherirren. Solche Igel müssen häufig in Pflege gebracht und aufgepäppelt werden. Auch dazu habe ich mal ein paar Infos zusammengetragen:

Leider ist der Igel ja jetzt zum ersten Mal auf der Roten Liste gelandet. (Opens in a new window)

Jedenfalls: Winterschlaf ist physiologisch wirklich ein extrem spannender Zustand, und ich bin immer wieder erstaunt, wie sowas geht. Der Winterschlaf ist ein Zustand des Torpors, in dem der gesamte Körper auf Sparflamme läuft – wie extrem dieses Runterfahren sein kann, haben wir eben beim Murmeltier erlebt. Es gibt sogar Tiere, die nur einmal pro Stunde atmen! Sie sind kaum reaktionsfähig und können nicht auf äußere Reize oder innere Bedürfnisse wie den Stuhlgang reagieren, was zu einer Ansammlung von Exkrementen führt, die beim Erwachen im Frühjahr ausgeschieden werden. Nach dem Aufwachen geht es deshalb immer erst einmal auf den Pott. Winterschlaf ist aber nichts, das einfach durchläuft und nie unterbrochen wird: Tiere wie Igel haben auch alle paar Wochen kurze Wachphasen. Während dieser Zeit erhöht sich der Stoffwechsel kurzzeitig, was die Fettreserven belastet – deshalb sollten sie nicht zu häufig geweckt werden. Der genaue Mechanismus, der das finale Aufwachen im Frühjahr auslöst, ist noch nicht vollständig verstanden. Möglicherweise sind es steigende Umgebungstemperaturen und bestimmte Stoffwechselprodukte, die als Wecksignal dienen. Die Hypophyse im Gehirn der Tiere schüttet dann Hormone aus, die das braune Fettgewebe aktivieren, wodurch Wärme erzeugt wird. Zunächst wird der Kopf- und Rumpfbereich erwärmt, während die Extremitäten zuletzt folgen. Und irgendwann kommt das Tierchen aus dem Winterquartier und hat nach dem Gang auf die Toilette erstmal ordentlich Hunger und Durst.

Foto: Vincent van Zalinge

Winterschlaf vs. Winterruhe vs. Kältestarre

Neben dem Winterschlaf gibt es die Winterruhe, die sich durch häufigere Wachphasen und eine weniger drastische Absenkung der Körpertemperatur unterscheidet. Dachse etwa durchlaufen eine Winterruhe, erwachen jedoch zwischendurch, um zu fressen und sich zu entleeren. Ein anderes Phänomen ist die Kältestarre, die jedoch nur bei wechselwarmen Tieren wie Insekten, Reptilien und Amphibien auftritt, wenn die Temperaturen so niedrig werden, dass sie unbeweglich werden. Anders als im Winterschlaf, bei dem Tiere in einem geschützten Zustand überleben, kann die Kältestarre bei zu extremen Temperaturen tödlich enden. Das hatte ich mal vor ein paar Jahren erlebt, als ein überraschender Spätfrost über ein Mohnfeld hinwegzog. Tausende erfrorener Insekten lagen wie kleine Kristalle in den Kelchen, es war wirklich sehr traurig.

Es gibt übrigens auch das Pendant zum Winterschlaf: Der Sommerschlaf. Wenn die Temperaturen zu heiß werden oder das Klima zu trocken wird, begeben sich manche Tiere in Sommerschlaf, um das alles zu überstehen. Reptilien wie Schildkröten machen das zum Beispiel oder auch Rennmäuse, wenn die Bedingungen nicht passen und sie Energie und Wasser sparen müssen.

Aber nochmal zurück zum Dachs, denn da gibt es was echt Spannendes zu berichten:

Dachse schreiben Erdgeschichte

Dachsbaue sind faszinierend, da sie über Jahrzehnte, manchmal Jahrhunderte oder gar Jahrtausende (!!!) genutzt werden und ausgedehnte Systeme mit mehreren Ebenen bilden. In manchen Bauen leben Dachse sogar mit Füchsen und gelegentlich mit Kaninchen zusammen. Obwohl Kaninchen eigentlich auf der Speisekarte der Füchse stehen, passiert ihnen nichts, denn in unmittelbarer Nähe der WG herrscht der sogenannte "Burgfrieden". Niemand isst seinen Nachbarn! Wieso das so ist? Nun, vermutlich verzichtet der Fuchs darauf, Kaninchen zu jagen, um keine Jagdspuren wie Blut oder Fell zu hinterlassen, die Feinde anlocken könnten.

Dachse graben gerne tief: Der Schlafbau liegt oft fünf Meter unter der Erdoberfläche, ist durch zahlreiche Gänge belüftet und mit mehreren Ein- und Ausgängen versehen, die bei Gefahr eine schnelle Flucht ermöglichen. Die Bauten werden von Generation zu Generation weitergegeben und ständig erweitert, so dass immer mehr Gänge und Kammern entstehen. Ein besonders bemerkenswerter Dachsbau in der Mecklenburgischen Schweiz ist seit Jahrtausenden bewohnt und wurde in den 1970er Jahren entdeckt. Forscherinnen und Forscher fanden damals nicht nur Dachse, sondern auch Spuren von über 60 Wirbeltierarten und allein über 150.000 Amphibienexemplare. 2018 wurde der Bau erneut untersucht, diesmal mit der C14-Methode (auch Radiokarbonmethode genannt), um das Alter der Knochenreste zu bestimmen. Diese Methode basiert auf dem Zerfall des instabilen Kohlenstoffisotops C14, das in allen organischen Materialien vorkommt. Da C14 im Laufe der Zeit in andere Isotope zerfällt, kann das Alter eines Materials anhand der Menge des verbleibenden C14 bestimmt werden. Die Analyse der Knochen ergab ein erstaunliches Alter: Die ältesten Knochen, darunter Ziesel und Lemminge, stammen von vor rund 13.000 Jahren - Arten, die heute nur noch in Nordskandinavien vorkommen. Andere Funde wie Schlangenknochen wurden auf etwa 5.000 Jahre datiert. Jesses. Diese Entdeckungen belegen nicht nur das erstaunliche Alter, das so ein Dachsbau erreichen kann, sondern zeigt uns auch, wie sich das Ökosystem im Laufe der Jahrtausende durch die Klimaveränderungen nach der Eiszeit verändert hat. Anhand der alten Knochen und Bodenschichten lässt sich heute nachvollziehen, wie sich die Artenzusammensetzung und die Umweltbedingungen im Laufe der Zeit verändert haben. Also: Danke, Dachs!

Mehr zum uralten Dachsbau: