기타 가을 단풍의 과학: 왜 잎이 색이 변하고 떨어질까요?
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봄이 되면 나무의 잎들은 자라나 초록색으로 물들고, 가을이 되면 잎들은 따뜻하고 선명한 색으로 변해 떨어집니다. 그렇다면 왜 이런 일이 일어나는 걸까요? 매년 가을이 되면 많은 자연 애호가들이 아름다운 단풍을 기다리지만, 기온이 떨어지면 왜 잎이 변하는지에 대한 과학적 이유를 잘 모를 때가 많습니다. 여기 가을에 자연이 만들어내는 아름다움의 과학을 소개합니다.
오하이오 가뭄이 단풍에 미친 영향
우선, 오하이오 주의 늦여름 날씨가 가을 단풍의 시기에 어떤 영향을 미쳤는지 언급할 필요가 있습니다. 오하이오 주는 여름 동안 오랜 가뭄을 겪으며 충분한 강우가 오지 않았습니다. 미국 가뭄 모니터(U.S. Drought Monitor)는 오하이오 남동부 16개 카운티 중 일부를 ‘D4’ 예외적 가뭄(Exceptional Drought) 상태로 지정하였으며, 이는 가장 심각한 가뭄 상태를 의미합니다. 가뭄으로 인해 오하이오의 옥수수와 콩 작물은 조기에 수확되었으며, 나무들이 스트레스를 받아 예년보다 몇 주 일찍 단풍이 들기 시작했습니다.
가뭄이 심할수록 단풍이 빨리 들고 넓게 퍼지는 경향이 있습니다. 반면, 강우가 충분한 지역은 일반적인 가을 단풍 시기를 경험할 수 있습니다. 오하이오 주 북동부의 애크런(Akron) 지역은 단풍을 보기 좋은 곳으로 알려져 있습니다.
잎은 왜 색이 변할까요?
미국 산림청(United States Forest Service)에 따르면, 가을 잎의 색은 세 가지 주요 요인에 의해 결정됩니다:
• 잎의 색소 (Leaf pigments)
• 밤의 길이 (Duration of nights)
• 날씨 (Weather)
가을 밤의 길이가 길어짐에 따라 잎의 색이 변화합니다. 이 과정은 주로 밤의 길이에 의해 조절되며, 온도, 강우량, 영양분 등의 다른 요소는 상대적으로 적은 영향을 미칩니다. 가을이 되면서 해가 일찍 지고 밤이 길어지면, 잎들은 색을 바꾸기 시작합니다.
잎의 색은 어떻게 변할까요?
잎에 초록색을 부여하는 색소는 클로로필(Chlorophyll)이라고 불리며, 이는 태양광을 통해 활성화됩니다. 특히 여름철에는 더 많은 햇빛을 받아 클로로필이 번성합니다. 하지만 가을이 되면서 밤이 길어지고 기온이 낮아지면 나무는 겨울을 준비하기 위해 클로로필 생산을 멈추게 됩니다.
초록색이 사라지면, 잎은 빨강, 노랑, 오렌지 등의 색으로 변합니다. 각 색은 고유한 화학 물질에 의해 나타나며, 이들은 나무의 종에 따라 다릅니다.
• 잔토필(Xanthophylls): 노란색
• 카로티노이드(Carotenoids): 오렌지색
• 안토시아닌(Anthocyanins): 빨간색
잎이 색이 변한 후 어떻게 떨어질까요?
잎의 색이 변한 후에는 떨어지는 과정이 시작됩니다. 기온이 낮아지고 밤이 길어지면, 나무는 성장을 조절하는 호르몬인 옥신(Auxin)의 생산을 줄입니다. 옥신이 감소하면 잎과 나뭇가지 사이의 결합을 약화시키는 ’절단층(Abscission layer)’이 분해되기 시작합니다. 시간이 지나면서 결합이 점점 더 약해지고, 바람에 의해 잎이 떨어집니다.
잎은 왜 떨어질까요?
나무가 잎을 떨어뜨리는 이유는 겨울을 준비하기 위해서입니다. 잎이 없으면 나무는 추운 겨울 동안 에너지를 덜 소모하게 됩니다. 또한 잎이 없으면 바람이 나뭇가지를 지나갈 때 나무에 가해지는 부담이 줄어들고, 나무가 수분을 보존하는 데 도움이 됩니다.
오하이오 가뭄이 단풍에 미친 영향
우선, 오하이오 주의 늦여름 날씨가 가을 단풍의 시기에 어떤 영향을 미쳤는지 언급할 필요가 있습니다. 오하이오 주는 여름 동안 오랜 가뭄을 겪으며 충분한 강우가 오지 않았습니다. 미국 가뭄 모니터(U.S. Drought Monitor)는 오하이오 남동부 16개 카운티 중 일부를 ‘D4’ 예외적 가뭄(Exceptional Drought) 상태로 지정하였으며, 이는 가장 심각한 가뭄 상태를 의미합니다. 가뭄으로 인해 오하이오의 옥수수와 콩 작물은 조기에 수확되었으며, 나무들이 스트레스를 받아 예년보다 몇 주 일찍 단풍이 들기 시작했습니다.
가뭄이 심할수록 단풍이 빨리 들고 넓게 퍼지는 경향이 있습니다. 반면, 강우가 충분한 지역은 일반적인 가을 단풍 시기를 경험할 수 있습니다. 오하이오 주 북동부의 애크런(Akron) 지역은 단풍을 보기 좋은 곳으로 알려져 있습니다.
잎은 왜 색이 변할까요?
미국 산림청(United States Forest Service)에 따르면, 가을 잎의 색은 세 가지 주요 요인에 의해 결정됩니다:
• 잎의 색소 (Leaf pigments)
• 밤의 길이 (Duration of nights)
• 날씨 (Weather)
가을 밤의 길이가 길어짐에 따라 잎의 색이 변화합니다. 이 과정은 주로 밤의 길이에 의해 조절되며, 온도, 강우량, 영양분 등의 다른 요소는 상대적으로 적은 영향을 미칩니다. 가을이 되면서 해가 일찍 지고 밤이 길어지면, 잎들은 색을 바꾸기 시작합니다.
잎의 색은 어떻게 변할까요?
잎에 초록색을 부여하는 색소는 클로로필(Chlorophyll)이라고 불리며, 이는 태양광을 통해 활성화됩니다. 특히 여름철에는 더 많은 햇빛을 받아 클로로필이 번성합니다. 하지만 가을이 되면서 밤이 길어지고 기온이 낮아지면 나무는 겨울을 준비하기 위해 클로로필 생산을 멈추게 됩니다.
초록색이 사라지면, 잎은 빨강, 노랑, 오렌지 등의 색으로 변합니다. 각 색은 고유한 화학 물질에 의해 나타나며, 이들은 나무의 종에 따라 다릅니다.
• 잔토필(Xanthophylls): 노란색
• 카로티노이드(Carotenoids): 오렌지색
• 안토시아닌(Anthocyanins): 빨간색
잎이 색이 변한 후 어떻게 떨어질까요?
잎의 색이 변한 후에는 떨어지는 과정이 시작됩니다. 기온이 낮아지고 밤이 길어지면, 나무는 성장을 조절하는 호르몬인 옥신(Auxin)의 생산을 줄입니다. 옥신이 감소하면 잎과 나뭇가지 사이의 결합을 약화시키는 ’절단층(Abscission layer)’이 분해되기 시작합니다. 시간이 지나면서 결합이 점점 더 약해지고, 바람에 의해 잎이 떨어집니다.
잎은 왜 떨어질까요?
나무가 잎을 떨어뜨리는 이유는 겨울을 준비하기 위해서입니다. 잎이 없으면 나무는 추운 겨울 동안 에너지를 덜 소모하게 됩니다. 또한 잎이 없으면 바람이 나뭇가지를 지나갈 때 나무에 가해지는 부담이 줄어들고, 나무가 수분을 보존하는 데 도움이 됩니다.
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