Warum riecht der Frühling eigentlich nach Frühling?

Kaum sind die frostfreien Nächte vorbei, treiben die Bäume wieder aus: Erst beginnt die Apfel- und Kirschblüte und dann wagen sich die ersten zartgrünen Blätter hinaus ans Licht. Stellt sich die Frage: Wo war das Grün den Winter über?

Bis vor einigen Jahren wusste das keiner. Nur eines war klar: Im Herbst verschwinden weltweit jedes Jahr mehr als eine Milliarde Tonnen Chlorophyll aus der Natur. In den abgeworfenen Blättern ist es nicht, aber auch nicht im Stamm oder den Ästen. Es verschwindet scheinbar spurlos.

Doch wohin verschwindet es? Wenn die Blätter altern und sich im Herbst gelb und rot verfärben, dann werden die Eiweißstrukturen abgebaut, in denen das Chlorophyll eingebaut ist. Das Problem dabei: Freies Chlorophyll kann immer noch mit dem Sonnenlicht reagieren und dabei aggressiven Sauerstoff produzieren, der die Zellen zerstört.

Die Lösung: Das Chlorophyll wird ebenfalls in seine Bestandteile zerlegt und in den dicken Stamm und die Äste transportiert. Dort lagert es dann bis zum Frühling.

Im Frühling transportieren die Bäume die Chlorphyll- und die Eiweißbestandteile zurück in die Blätter und bauen die Komplexe wieder zusammen. Die Fotosynthese kann wieder losgehen, in Zartgrün.

"Ich habe einen Duft gefunden, der mich an einen italienischen Frühlingsmorgen kurz nach dem Regen erinnert", schrieb der Italiener Giovanni Maria Farina im Jahre 1708 aus Köln. Wichtigster Inhaltsstoff dieses Duftes war Bergamotte, eine durch Kreuzung entstandene Zitrusart. Farina kreierte damit das erste Markenparfüm der Geschichte und den erfolgreichsten Duft des 18. Jahrhunderts: das Eau de Cologne.

Für Farina entsprach der Frühling dem Duft der blühenden Pflanzen seiner norditalienischen Heimat: Zitrone, Bergnarzisse, Veilchen. Seine Großmutter hatte ihn schon als Kind damit vertraut gemacht. Und so geht es im Grunde allen Menschen: Der Duft des Frühlings ist für sie das, was ihnen als Kind zu dieser Jahreszeit in die Nase gestiegen ist. Egal, was es war.

"Den Frühlingsduft haben die Menschen nicht in den Genen, sondern sie haben ihn erlernt, indem sie jedes Jahr, wenn's Frühling wird, einen bestimmten Duft wahrnehmen", erklärt der Duftforscher Hanns Hatt von der Ruhruniversität Bochum. "Dieser Duft wird verknüpft mit der Aussicht auf Frühling, auf Wärme. Das geschieht schon in der Kindheit."

In Deutschland sind es oft bestimmte Blumen, die mit dem Frühling assoziiert werden, weil man sich zu dieser Zeit einen Strauß davon auf den Tisch stellt. "Dabei verbinden wir mit dem Frühling viele Pflanzen, die ursprünglich überhaupt nicht bei uns heimisch waren", erläutert die Biologin Gesche Hohlstein vom Botanischen Garten Berlin. So stammt die Hyazinthe aus Zentralasien - ebenso wie die wohl populärste Frühlingsblume, die Tulpe. Sie gelangte im 16. Jahrhundert über die Türkei nach Deutschland - und dann erst in die Niederlande.

Der erste Frühlingsduft unmittelbar nach dem Ende des Winters im März stammt allerdings noch gar nicht von blühenden Veilchen, Narzissen oder Flieder. "Der erste Frühlingsduft beginnt viel früher", sagt Professor Hatt. "Wenn die ersten warmen Sonnenstrahlen den kalten, vielleicht noch gefrorenen Boden treffen, dann wird durch die Wärme Wasser freigesetzt, und die Moose und verrotteten Blätter und all diese Dinge geben aufgrund der höheren Temperatur ihre Duftstoffe in die Luft ab und werden mit dem Wasserdampf hochgerissen in unsere Nase."

Das Ergebnis: fauliger Modergeruch! Eigentlich alles andere als angenehm, wie Hatt einräumen muss: "Dieser erste Frühlingsgeruch, wenn man so merkt: 'Ah, jetzt liegt der Frühling in der Luft!', der ist eigentlich gar nicht so toll." Weil das Gehirn die Information aus der Nase aber sofort mit einer angenehmen Erinnerung verknüpft, wird es doch als etwas Positives empfunden. Das kann auch für alle möglichen anderen Gerüche gelten. Wenn Mutter früher bei den ersten Sonnenstrahlen immer den großen Frühjahrsputz gemacht hat, dann kann der Geruch scharfer Scheuermittel ein Leben lang romantische Frühlingsgefühle wecken.

Umgekehrt gilt das allerdings auch: Wer die schöne Jahreszeit fürchtet, weil er zum Beispiel Pollenallergiker ist - mit anderen Worten: Wer den Frühling nicht riechen kann - für den duftet er nicht. Er stinkt. Und zwar durchgängig.

Kaum erwachen die Tiere aus dem Winterschlaf, fangen wir Menschen ab März das Gähnen an. Doch was ist das eigentlich, Frühjahrsmüdigkeit?

So ganz genau ist die Frühjahrsmüdigkeit noch nicht erforscht, aber eines ist klar: Sie kommt nur in den geografischen Lagen vor, in denen es einen großen Unterschied in der Tageslänge von Winter und Sommer gibt. Wahrscheinlich hat das Ganze damit zu tun, dass sich unser Körper langsam vom Wintermodus auf den Sommermodus umstellt. Mit den längeren Tagen wird unser Hormonhaushalt durcheinandergewirbelt und manchmal springt der zurück von "Sommer" auf "Winter" - das macht müde.

Übrigens können auch Tiere frühjahrsmüde sein: Hundebesitzer und Zoodirektoren beobachten zwischen März und April vermehrt gähnende Vierbeiner.

Uns Menschen reicht ein Blick auf den Kalender und es ist klar: Mitte März ist Frühlingsanfang. Doch woher weiß die Natur, dass es so weit ist?

Aufs Licht kommt es an - zumindest bei Pflanzen. Die können nämlich mit speziellen Rezeptoren messen, ob die Nächte kürzer werden. Und je länger das Tageslicht auf die Pflanzen scheint, desto mehr Botenstoffe und Hormone werden produziert, die dafür sorgen, dass Pflanzen blühen.

Siebenschläfer, Igel, Fledermaus und Murmeltier sind typische Winterschläfer. Das heißt, sie fahren im Winter ihren Organismus extrem herunter, ihre Körpertemperatur sinkt ab und auch die Atmung geht zurück. Dabei sparen sie enorm Energie. Im Winterschlaf sind die Tiere dem Tod näher als dem Leben - bewegungslos verbringen sie die Wintermonate, ausgekühlt und erstarrt in einer geschützten Schlafhöhle.

Woher die schlafenden Tiere wissen, dass es Zeit ist, aufzuwachen, gehört noch zu den ungelösten Geheimnissen. Vielleicht sammeln sich über den Winter Stoffwechselprodukte im Körper an oder die steigenden Temperaturen wecken die Tiere auf. Eine volle Blase ist aber sicher nicht der Grund. Das Aufwachen dauert auf jeden Fall mehrere Stunden: Zuerst wird im Körper Fettgewebe verfeuert. Ab einer Körpertemperatur von etwa 15 Grad kommt das Muskelzittern dazu, damit die Tiere möglichst schnell wieder auf Betriebstemperatur kommen.

Zugvögel haben eine innere Uhr - sie richten sich kaum nach Tageslänge oder Temperatur, wenn sie zurück in den Norden fliegen. Sie ergreift die sogenannte "Zugunruhe" - sogar Singvögel, die in Käfigen gehalten werden, werden von ihr ergriffen. Flugrichtung und Flugdauer sind bei Zugvögeln genetisch festgelegt. Darum kann auch der Klimawandel für die Vögel ein Problem werden, wenn die sich nur nach ihrer inneren Uhr richten - aber die Jahreszeiten durch die Erderwärmung durcheinanderkommen.

Die dunklen Wolken hinten am Himmel verheißen nichts Gutes. Kommt da was? Oder verschont uns der Regen noch ein bisschen? Doch dann: "Oh, oh! Ich glaub, es regnet gleich. Es riecht doch schon danach!" Kennen Sie solche Situationen? Was ist da tatsächlich dran? Riecht Regen nach etwas und kann es tatsächlich nach Regen riechen?

Pures Wasser riecht eigentlich nach nichts. Regen allerdings manchmal schon. Und zwar nicht nur in unserer Einbildung, sondern tatsächlich!

Mit diesem Phänomen haben sich bereits 1964 zwei australische Forscher beschäftigt: Bear und Thomas nannten den typischen Geruch, der entsteht, wenn Regen auf trockene Erde fällt, "Petrichor" - von "petros" (griechisch für Stein) und "Ichor" (die Flüssigkeit in den Adern der griechischen Götter).

Wie der Regengeruch entsteht und welche Faktoren dabei zusammentreffen müssen, erklärt der Deutsche Wetterdienst (DWD): Bei Trockenheit sondern Pflanzen ein bestimmtes Öl ab, das vom Boden aufgenommen wird. Dieses Öl verbindet sich mit einem Stoff namens Geosmin - einem Alkohol, der von im Boden lebenden Mikroorganismen produziert wird. Er ist ganz generell für leicht muffigen Erd- oder auch Schimmelgeruch verantwortlich. Fallen nun Regentropfen mit hoher Geschwindigkeit auf den Boden, schließen sie winzige Luftbläschen in der Staubschicht ein. Wie Kohlendioxidbläschen in einem Glas Mineralwasser schießen die dann wieder nach oben und platzen aus den Tropfen heraus. Die mitgerissenen Staubteilchen tragen den Duftstoff mit sich, der dadurch freigesetzt und durch Luftverwirbelungen nach oben und weiterbefördert wird.

Wie viel Duftstoff freigesetzt wird, hängt davon ab, wie durchlässig der Boden ist, auf den der Regen fällt. Gut zu riechen ist der Regen, wenn es davor längere Zeit nicht geregnet hat und der Boden gut ausgetrocknet ist. Trockener Lehmboden ist der ideale Regengeruchsproduzent. Entscheidend ist auch, wie stark es regnet. Leichte und moderate Regengüsse riechen intensiver, weil der Tropfen-Duftstoff-Prozess lange ablaufen kann. Starkregen setzt dem Prozess ein jähes Ende, weil der Boden dann schnell durchnässt wird und sich dann nicht mehr so viele Blasen bilden, die aufplatzen und den typischen Geruch freisetzen können.

Wenn ein Regengebiet aufzieht, ändert sich die Luftfeuchtigkeit. An den Poren von Steinen und Erde lagert sich dann Feuchtigkeit an. Dadurch wird der Duftstoff in sehr geringen Mengen freigesetzt. Mit einem feinen Näschen lässt sich der Regen also tatsächlich schon erschnuppern, bevor es überhaupt regnet.

Regenbogen vor Gewitterwolken

Glaubt man einer Sage, steht am Ende des Regenbogens ein Topf mit Gold. Also, nichts wie hin! Doch wo ist das Ende des Regenbogens? Kann man es jemals erreichen?

Erst einmal ein paar Fakten vorab: Ein Regenbogen entsteht, wenn Sonnenlicht auf Regentropfen trifft. Man sieht ihn allerdings nur, wenn man die Sonne im Rücken und die Regenfront vor sich hat. Der Bogen reicht von Horizont zu Horizont. Es sieht so aus, als ob dort das Ende des Regenbogens wäre.

Wer versucht, auf das Ende des Regenbogens zuzugehen, merkt, dass sich der Bogen bewegt, und zwar in die Richtung, in die auch der Betrachter geht. Er ist uns immer ein Stückchen voraus. Das Ende des Regenbogens erreichen wir nie. Warum nicht?

... weil der Regenbogen eine optische Erscheinung ist, die wir nur sehen, wenn die Winkelbeziehung zwischen Sonne, Betrachter und Regentropfen stimmt. Bewegen wir uns auf den Regenbogen zu, bewegt er sich automatisch mit. Da der Bogen nicht an einem bestimmten Punkt entspringt, sondern vom Standort des Betrachters abhängig ist, sieht jeder seinen eigenen Regenbogen.

... ist der Regenbogen in Wahrheit ein Kreis. Wir sehen ihn normalerweise als Bogen oder Halbkreis, weil sozusagen die Erde im Weg ist. Mit ganz viel Glück aber kann man aus dem Flugzeug heraus den vollen Kreis sehen. Und ein Kreis hat bekanntlich kein Ende.

Jetzt steht das kleine Geldbäumchen schon wieder ganz schief: total Richtung Fenster gebogen! Spätestens alle zwei Tage muss es gedreht werden, damit es einigermaßen gerade wächst. Doch immer wieder setzt es sich durch und schiebt sich in Richtung Fenster. Der Geldbaum will zum Licht. Warum - und wie schafft die Pflanze das?

So wie es sich bei Topfpflanzen am Fenster beobachten lässt, wachsen alle gesunden Pflanzen immer in Richtung des einfallenden Lichts. Dann können sie mit ihren Blättern möglichst viel Sonnenlicht einfangen und ihren Energiebedarf durch Fotosynthese optimal decken. Diese besondere Bewegung der Pflanzen hat Charles Darwin 1880 erstmals ausführlich beschrieben. Was sie dabei antreibt, das haben Forscher der Technischen Universität München (TUM) zusammen mit Kollegen der Université de Lausanne (UNIL) in der Schweiz jetzt erforscht.

"Pflanzen krümmen sich in die Richtung des stärksten Lichteinfalls. Sie bewerkstelligen das, indem sich die Zellen des Stamms auf der dem Licht abgewandten Seite verstärkt strecken", erklärt Claus Schwechheimer vom Lehrstuhl für Systembiologie der Pflanzen an der TUM. Diese Form des lichtgerichteten Wachstums nennt man Fototropismus. Die treibende Kraft hinter dieser Zellstreckung ist das Pflanzenhormon Auxin, das konnte das Forscherteam eindeutig klären.

Auxin wird an der Sprossspitze gebildet und von dort aus von Zelle zu Zelle weitergeleitet. Über viele Zwischenstationen gelangt es so zu seinem Bestimmungsort. Dem Auxinfluss weisen wiederum Proteine den Weg: "Export- und Importproteine schleusen das Auxin aus der Zelle heraus, dann vom Zellzwischenraum wieder in die nächste Zelle, und so weiter - bis es letztlich an seinem Ziel ankommt", erklärt Schwechheimer. Nämlich in den Zellen auf der lichtabgewandten Seite. Die bekommen dank des Hormons Auxin einen Schub, strecken sich - und die Pflanze richtet sich zum Lichtsignal hin aus.

Das Grünzeug macht das also nicht, um uns zu ärgern, sondern um mehr Chlorophyll abzubekommen. Und wenn wir schmackhaftes Essen wittern, bewegen wir uns doch auch gern ein Stück. Geldbäumchen, soll ich dich heute wieder ein bisschen drehen?