가을이 오면 나뭇잎은 왜 빨갛고 노랗게 단풍 들까

가을이 되면 초록색 나뭇잎은 노랑과 주황, 빨강으로 아름답게 단풍 든다. 나무가 겨울을 앞두고 햇빛을 받는 일을 줄이고 잎과 작별할 준비를 하면서, 그동안 초록색에 숨어 있던 색깔들이 모습을 드러내기 때문이다.

가을이 되자 숨어 있던 노랑과 주황이 드러나다

봄과 여름의 나뭇잎이 초록색인 것은 ‘엽록소’라는 물질 때문이다. 엽록소는 햇빛의 에너지를 받아 나무가 살아가는 데 필요한 당을 만드는 광합성을 돕는다.

하지만 가을이 오면 낮이 짧아지고 기온도 내려간다. 햇빛을 받을 수 있는 시간이 줄어들면서 나무는 더 이상 많은 엽록소를 유지할 필요가 없어지고, 잎 속의 엽록소가 서서히 사라진다.

그러자 놀라운 일이 벌어진다. 초록색에 가려져 보이지 않았던 노란색과 주황색 색소가 모습을 드러낸다. 가을이 새로운 노란색을 칠하는 것이 아니라, 원래 잎 속에 있던 색깔이 초록색이 사라지면서 보이기 시작하는 것이다.

빨간 단풍은 조금 다르다. 잎에 남아 있는 당 때문에 화학 변화가 일어나면서 ‘안토시아닌’이라는 붉은 색소가 새롭게 만들어진다. 참나무나 층층나무처럼 가을에 붉은 잎을 만드는 나무들이 대표적이다.

낙엽은 나무가 겨울을 살아남기 위한 준비다

단풍의 색깔은 날씨에 따라서도 달라진다. 건조하면서 햇빛이 잘 들고 서늘한 날씨가 이어지면 특히 선명한 단풍을 볼 수 있다. 반대로 흐리고 습하거나 따뜻한 날씨가 계속되면 색깔이 덜 화려할 수 있다.

아름답게 물든 잎도 결국 나무에서 떨어진다. 이것 역시 나무가 죽어가기 때문이 아니라 살아남기 위한 준비다.

겨울이 가까워지면 나무는 잎에서 필요한 영양분을 최대한 거둬들이고 가지와 잎 사이에 보호막을 만든다. 넓은 잎을 겨울 내내 달고 있으면 추위에 손상되기 쉽고 나무에도 부담이 되기 때문이다.

마침내 가지에서 잎으로 이어지던 물과 영양분의 통로가 끊기면 잎은 나무에서 떨어진다. 우리가 보는 아름다운 단풍과 낙엽은 결국 나무가 긴 겨울을 무사히 견디기 위해 차근차근 준비하는 과정인 셈이다.

성치훈 기자 hello@sciencewave.kr

출처: Smithsonian Institution, “Why do leaves change color in the fall?”