Klirrende Kälte und eisiger Wind ziehen durch die Wälder. Während sich Wildtiere ein dickes Fell haben wachsen lassen, stehen die Bäume scheinbar schutzlos den Elementen ausgeliefert gegenüber. Doch auch sie verfügen über verschiedene Strategien, um der kalten Jahreszeit zu trotzen.

Laubbäume werfen im Herbst ihre Blätter ab, da über sie zu viel Wasser verdunsten würde, das aus dem gefrorenen Boden nur schwer aufzunehmen ist. Die in den Blättern eingelagerten Nährstoffe wie Stickstoff und Zucker werden in Stamm und Wurzeln zurückgezogen, wo sie zusammen mit Eiweissen und Salzen einen natürlichen Frostschutz bilden. Im Innern des Baumes angereichert, senken sie den Gefrierpunkt des Zellwassers und verhindern so, dass die Zellen bei Frost platzen.

Immergrüne Nadelbäume können ihre Nadeln auch durch den Winter hindurch behalten, weil diese eine dickere Wachsschicht (Cuticula) besitzen und durch die kleineren Spaltöffnungen auf ihren Oberflächen weniger Wasser verdunsten. An sonnigen Tagen können Nadelbäume in geringem Mass Photosynthese betreiben. Wie bei den Laubbäumen schützen verschiedene Stoffe auch Nadelbäume vor dem Erfrieren. Harze wirken zudem als zusätzliche, natürliche Frostschutzmittel.

Wenn die Tage kürzer werden, fahren Bäume ihren Stoffwechsel herunter. Initiiert wird dieser Prozess durch spezielle Photorezeptor-Proteine, die Phytochrome und Cryptochrome. Sie registrieren in den gemässigten Breiten die kürzer werdenden Tage und sorgen dafür, dass sich der Baum physiologisch auf den Winter vorbereitet. Der Saftfluss in den Leitungsbahnen wird stark reduziert, sodass die Bäume Energie sparen und bis zum Frühling überleben – trotz der geringeren Mengen an Wasser und Nährstoffen, die sie aus dem Boden aufnehmen können. Immerhin gefriert dieser oft nur oberflächlich und bildet so eine Isolationsschicht für die Wurzeln, die in tieferen Schichten noch etwas Wasser aufnehmen können. Eine Schneedecke wirkt – so paradox es scheint – zusätzlich wie ein warmes Schutzpolster.