Tại sao lá lại đổi màu vào mùa thu?

Tại sao lá lại đổi màu vào mùa thu?
Trong những vùng có 4 mùa rõ rệt như Nhật Bản, Bắc Mỹ, Canada, v.v., khi bước vào mùa thu là cây lá bắt đầu thay màu như người đàn bà thay lớp trang điểm – thường rất là sặc sở nhưng đôi lúc cũng rất “đìu hiu” tùy theo vùng địa lý và thời tiết. Đây là một hiện tượng tư nhiên do ánh sáng mặt trời chế ngự sinh lý của giới thực vật và được gọi là “Quang Chu tính” hay “Photoperiodism“.
Khi mặt trời ngã về phía Nam của trái đất (tức là vào thu), giờ có ánh nắng càng ngày càng ngắn hơn ở phía Bắc bán cầu. Điều nầy làm chậm lại sự hợp thành chất diệp-lục-tố (chlorophyll) trên lá vì biết rằng mùa sinh trưởng sắp hết. Diệp-lục-tố như tên của nó đã nói lên, là chất có màu lá xanh rất cần cho quá trình quang-hợp. Vì thế khi còn diệp-lục-tố thì lá cây sẽ còn màu xanh.
Nhưng sao lá lại đổi sang màu vàng, đỏ hay nâu?
Thực ra trong lá cây còn nhiều sắc-tố hay chất có màu (pigments) khác tùy theo giống hay loại cây.
Chất hóa học “carotenoids” là những sắc-tố màu vàng, cà-rốt hay vàng nâu-lá-bắp thường có mặt trên lá quanh năm. Thêm vào đó là những chất “anthocyanins” có màu đỏ hay hồng, được tạo ra vào cuối hè trong tế bào lá của loài cây có nhiều chất đường như là cây maple, oak, sweetgum và dogwood khi chất đường tích lũy nhiều trên lá cây. Trong mùa sinh trưởng ấm áp như Xuân hay Hạ, những sắc-tố nầy bị chất diệp-lục che mất. Đến khi lá không còn chất chlorophyll thì đương nhiên chất gì bền và còn lại sẽ nỗi bậc ra.
Nhưng tại sao lá khô và rụng không chịu ở mãi trên cành cho ta ngắm?
Khi Thu đã vào cuối mùa, nhựa cây sẽ đặc ra làm cho sự di chuyển trong mạch lá chậm lại. Điều nầy cần cho sự chuẩn bị của cây trước khi mùa đông đến. Khi mạch lá bị nghẽn sự liên kết giữa lá với cành sẽ mất đi dần. Dưới sức hút của trái đất cùng với gió “Bấc” thổi về, lá ta rồi cũng phải buông tay để bay theo luồn gió cuốn!
Tại sao lá Thu chỉ đẹp ở vùng nầy mà không đẹp ở vùng khác?
Đó là yếu tố do Địa lý và giới thực vật chi phối. Ở Bắc bán cầu, miền ôn và hàn đới thường có 4 mùa rõ rệt nên cây lá có mùa Thu để chuẩn bị đi vào mùa Đông vì biết rằng mình không giữ lá được trước cái lạnh làm đông đặc lá cành của mùa đông. Riêng cho loài cây lá kim vì cây tiết ra chất sáp để bảo vệ lá nên lá còn nằm trên cây ngay cả mùa Đông. Thường rừng có nhiều cây quảng diệp (lá rộng) có màu sặc sở hơn rừng toàn lá kim (như thông hay tùng).
Nếu bạn ở vùng Đông Bắc, Mid-Atlantic, Virginia, Carolina, Midwest hay Nam Canada, tuy không có núi cao như miền Tây Bắc, nhưng ông trời lại cho ta một cảnh Thu tuyệt vời vi vùng nầy có nhiều rừng cây lá quảng diệp như cây red maple, silver maple, sugar maple (hình lá quốc kỳ Canada), ash, elm, sumac, redbuck, oak, v.v. Vùng Vermont hay New England nổi tiếng là vùng có cảnh Thu cực kỳ quyến rũ. Đối với tôi, cái đẹp của vùng nầy có lẽ – ngoài cái yếu tố khí hậu khắc nghiệt cùa địa lý (chỉ tương tự với Mãn Châu TQ), là do cái yếu tố lịch-sử văn-minh đóng góp vào. Cảnh của vùng nầy thường đi theo với những dấu tich nhân tạo như những giáo-đường thơ mộng, những Barns (nhà trữ) củ kỹ hàng trăm năm, cầu covered bridges (cầu che) lạ mắt, những làng mạc rãi rác trong thung lũng nhỏ hay trên đồi xanh. Đây là một sự hài-hòa của thiên nhiên và con người cùng cộng tác với nhau để tạo ra một bước tranh tuyệt đẹp.

East Orange, Vermont

Martins Pond – Peacham, Vermont

Great Road Bend – Peacham, Vermont

Đương nhiên chúng ta khó quên được cảnh Thu ở Nhật. Cái đẹp mùa Thu ở vùng Nikko gần hồ Chuzenji hay Okunikko, vùng Hakone và Yamanaka-ko dưới núi Phú Sĩ, vùng Kyoto gần Arashiyama và Kinkakuji, hay vùng Shiga-kogen thực là khó tả qua lời.

“Hồng diệp” ở Nhật Bản

Ở Tokyo nếu anh em nào có dịp đi bộ trên đường Hongo Dori trước cổng trường Todai vào mùa Thu lá đỗ, chắc còn nhớ những chiếc lá Ichou (i.e. ginkgo – lá cây bạch quả hay cây công-tôn) vàng ánh bay phất phới theo cơn gió cuốn. Có một buổi chiều tà gió Thu lạnh thấm da đó, tôi đi ngang qua quán-ăn dã chiến “yatai” trước tiệm tạp-hóa khai nghiệp từ thời Edo tên là “Yoshinoya”(?) gần nhà ga Hongo Sanchome. Lúc đó ông bếp đang nướng những xâu yakitori (thịt gà lụi) đỏ bỏng. Mùi thịt và mùi “Tare” ôi cha sao mà thơm quá, nó làm cho ruột tôi sôi sục, nước dãi chảy đầy mồm. Tôi dừng chân định mua một xâu ăn cho đã thèm nhưng rồi lại do dự vì nghĩ đến vợ hiền và con thơ đang chờ cơm tối ở nhà. Thế rồi tôi vội vã cất bước chạy về phía nhà ga subway dưới đường cố dằn cơn đói sau một ngày làm việc bận rộn ở phía bên kia đường….. Rồi quá vô tình tôi dẫm lên những chiếc lá ichou vàng khô…Ôi tội nghiệp cho lá ta! Mùa Thu đến chi để lá phải lạc loài như thế nầy?. Xong tôi cúi xuống lượm một lá Công-tôn vàng ánh rồi kẹp vào trong trang sách mang theo mình trước khi thả thân vào đợt sóng người xô đẫy vào cửa nhà ga của đường xe hầm Yamanouchi ….

Vì sao cây ôn đới rụng lá mùa thu, cây nhiệt đới rụng vào đông?

Lá rụng vì cây không thể cung cấp nước cho nó.
Ở miền nhiệt đới, khi thu sang, lá cây vẫn xanh, hoặc chỉ hơi chớm vàng. Nhưng cùng thời điểm đó ở vùng ôn đới, lá đã rụng rào rào, và chỉ mới chớm đông, cây đã trơ trụi kiểu “mất áo”. Điều gì khiến chúng trút bỏ bộ cánh của mình sớm như vậy?

Lá cây, ngoài chức năng hô hấp và quang hợp còn thường xuyên để thoát nhiều hơi nước. Lượng mưa mùa thu ở miền ôn đối tương đối thấp. Vì vậy, nguồn nước dự trữ trong lòng đất cũng ít đi. Đồng thời thu sang, nhiệt độ dần dần hạ thấp xuống. Hoạt động hô hấp của rễ vì thế mà yếu đi, cộng với khí hậu khô hanh, khả năng hạn chế thoát hơi nước mặt lá cũng kém hẳn lại. Trong hoàn cảnh đó, lượng nước do cây hút giảm nhiều. Vì vậy, nếu cây vẫn giữ nguyên diện tích thoát hơi nước (chủ yếu là mặt lá) sẽ xảy ra tình trạng “vào ít ra nhiều”, vô cùng bất lợi, thậm chí đe dọa tính mạng của cây. Cuối cùng, do lượng nước ít, mạch dẫn trong cuống lá không vận chuyển nước đến nữa, lá cây già đi và khô, cuống lá chỉ bám hờ vào cành. Gió thu thổi tới, lá sẽ trút xuống.
Ở miền nhiệt đới tuy không có mối đe dọa vì giá lạnh, nhưng vẫn có mùa khô và mùa mưa. Vào tháng 11-12, khí hậu rất khô hanh. Tuy vậy, nhiệt độ lúc này vẫn khá cao, khiến lá thoát ra rất nhiều hơi nước. Nếu không trút bớt một phần lá, cây sẽ không thể cung cấp đủ nước cho lá.
Vậy những cây lá xanh bốn mùa như tùng, bách thì sao?
Cây xanh quanh năm vẫn phải rụng lá. Chỉ có điều là tuổi thọ của lá cây tùng bách dài hơn (sống được từ 3 đến 5 năm). Đến xuân, hè, tùng bách lại ra lá mới. Số lá già khô rụng, nhưng không rụng hết cùng lúc mà khô héo dần từng bộ phận, không nhìn kỹ không phát hiện được. Vì thế người ta tưởng chúng không bao giờ rụng lá.
Vậy tại sao tùng bách lại không bị rụng lá trong tiết mùa đông khô lạnh? Đó là vì lá của chúng dày và nhỏ hơn các loài cây khác (lá kim). Bề mặt thoát hơi nước rất nhỏ, đồng thời bên ngoài còn có lớp cutin bảo vệ, vì thế nước khó thoát hơi. Khả năng thoát hơi nước của loại lá này chỉ bằng một vài phần chục các loại cây có lá to khác. Cho nên, lá của nó có thể trụ qua mùa đông.

Ngọc Bình (Sưu tầm)