Nada dice el otoño como un paseo perezoso por el campo con el sol iluminando naranjas, rojos y amarillos en las copas de los árboles. Pero antes de planear un día de observación de hojas, es una buena idea verificar los pronósticos meteorológicos locales y regionales, y no simplemente para fines meteorológicos de viaje. Las condiciones climáticas, como la temperatura, la precipitación y la cantidad de luz solar, en realidad determinan cuán vibrantes (o no) serán los colores del otoño.
Las hojas tienen un propósito funcional para los árboles: producen energía para toda la planta. Su forma ancha los hace buenos para capturar la luz solar. Una vez absorbida, la luz solar interactúa con dióxido de carbono y agua dentro de la hoja para producir azúcares y oxígeno en un proceso conocido como fotosíntesis. La molécula vegetal responsable de este proceso se llama clorofila. La clorofila es responsable de dar a una hoja su color verde característico.
Pero la clorofila no es el único pigmento que reside dentro de las hojas. También están presentes pigmentos amarillos y naranjas (xantofilas y carotenoides); estos permanecen ocultos la mayor parte del año porque la clorofila los enmascara. La clorofila se agota continuamente por la luz solar y la hoja la repone durante la temporada de crecimiento. Solo cuando los niveles de clorofila disminuyen, los otros pigmentos se vuelven visibles.
Si bien varios factores (incluido el clima) influyen en el brillo del color de las hojas, solo un evento es responsable de desencadenar la disminución de la clorofila: la luz diurna más corta y las horas más largas durante la noche asociadas con el cambio de temporada de verano a otoño.
Las plantas dependen de la luz para obtener energía, pero la cantidad que obtienen cambia a través de las estaciones. Comenzando en el solsticio de verano, las horas diurnas de la Tierra disminuyen gradualmente y sus horas nocturnas aumentan gradualmente. Esta tendencia continúa hasta el día más corto y la noche más larga se alcanza el 21 o 22 de diciembre de cada año (el solsticio de invierno).
A medida que las noches se alargan y se enfrían progresivamente, las células de un árbol comienzan el proceso de sellar sus hojas en preparación para el invierno. Durante el invierno, las temperaturas son demasiado frías, la luz solar demasiado tenue y el agua es muy escasa y susceptible a la congelación para favorecer el crecimiento. Se forma una barrera de corcho entre cada rama y cada tallo de la hoja. Esta membrana celular bloquea el flujo de nutrientes hacia la hoja, lo que también impide que la hoja produzca nueva clorofila. La producción de clorofila se ralentiza y finalmente se detiene. La vieja clorofila comienza a descomponerse, y cuando todo desaparece, el color verde de la hoja se eleva..
En ausencia de clorofila, dominan los tonos amarillos y naranjas de la hoja. A medida que el sellador del árbol atrapa los azúcares dentro de la hoja, también se crean pigmentos rojos y morados (antocianinas). Ya sea por descomposición o por congelación, todos estos pigmentos eventualmente se descomponen. Después de que esto sucede, solo quedan los marrones (taninos).
Según el Arboreto Nacional de EE. UU., Así es como funcionan las siguientes condiciones climáticas en cada etapa de la temporada de crecimiento de la hoja en beneficio o en detrimento del follaje en septiembre, octubre y noviembre:
Las condiciones que dan lugar a espectaculares exhibiciones de colores en otoño son una estación de crecimiento húmeda seguida de un otoño seco con días cálidos y soleados y noches frescas (pero no heladas).