Svart skog. lauvmakkutbrudd i et varmere Nord Norge. ClimMoth NordKlima Med utgangspunkt i tidligere grunnforskningsprosjekter

Transkript

1 Svart skog lauvmakkutbrudd i et varmere Nord Norge ClimMoth NordKlima Med utgangspunkt i tidligere grunnforskningsprosjekter Rolf A. Ims, Universitetet i Tromsø

2 Skog nord for Saltfjellet: Stort sett fjellbjørkeskog Vegetation map: B. Johansen, Norut AS

3 Subarktisk fjellbjørkeskog (Betula pubescens) Finnes nesten utelukkende i Fennoskandia midtpunkt i Nord-Norge Viktige trekk ved dette økosystemet Viktigste forstyrrelsesfaktor er insekter (målere - lauvmakk ) Relativt smal klimatisk nisje

4 Seidafjellet, Varanger, Øst Finnmark 2006 Foto: Stein Rune Karlsen, Norut AS

5 Tana, Finnmark 2005 Kilde: Norge i Bilder

6 Valjok, Finnmark 2005 Kilde: Norge i Bilder

7 Reisadalen, Troms 2006 Foto: Lauvmakkprosjektet, UiT/NINA

8 Foto: Lauvmakkprosjektet, UiT/NINA Larve av liten høstmåler på bjørk

9 En håndfull larver Silketråd fra larver Foto: Lauvmakkprosjektet, UiT/NINA

10 Ringvassøy, Troms 2008 Foto: Lauvmakkprosjektet, UiT/NINA

11 Før Etter Foto: Stein Rune Karlsen, Norut AS

12 Ca km², eller 1/3 av bjørkeskogsbeltet avspist i perioden : Mest arealomfattende og langvarige lauvmakkutbrudd som er beskrevet Fjellbjørkeskogen klarer normalt 2-3 år, lengre utbrudd fører til skogdød Antall år med alvorlige utbrudd Jepsen et al. unpubl. 6

13 Forskning på bjørkemålere: Mønstre og variabilitet i utbruddsdynamikken Antall utbrudd Registrerte utbrudd i Fennoskandia (rapporter fra skogmestre, osv.) Tenow 1972, Nilssen et al Larvetetthet på èn lokalitet (vitenskaplige målinger) Syklisk utbruddsdynamikk: ca. 10 år Variabel: Utbruddenes amplitude (intensitet) Variabel: Utbruddenes varighet 1-4 år Hogstad 2005

14 Forskning på bjørkemålere mekanismer Syklusmekanismer Feedback-interaksjoner i næringskjeden + + Variasjonskapende mekanismer (amplitude og varighet) Klimapåvirkninger

15 Klimascenen : Storskala gradienter i de nordlige bjørkeskogene Kontinentalitet Jan: 4.4 C June: 9.1 C Kontinentalitet Norway Sweden Jan: 17.1 C June: 10.1 C Økende kontinentalitet: Kaldere vintre & senere Finland vårer 200 km Vegetation map: B. Johansen, Norut AS

16 To arter bjørkemålere i Nord Fennoskandia Liten høstmåler (Operophtera brumata) Norway Fjellbjørkemåler (Epirrita autumnata) Sweden Vegetation map: B. Johansen, Norut AS

17 Spredning av utbruddsonen for liten høstmåler de siste 90 år Året for først registrerte utbrudd: Øst for Tana i år 2000 Jepsen et al. 2008

18 Økende gjennomsnittstemperatur i Troms og Finnmark Gjennomsnittlig temperatur År ( ) Jepsen et al. 2008

19 Høydeekspansjon av utbruddsonen til liten høstmåler: Utbruddsonen har nådd tregrensa (og vel så det.) Flybilde-surveys 2007: Nord-Troms Områder med alvorlige utbrudd: Alpine Glaciers Birch forest Hagen et al. 2007

20 Høydeekspansjon av utbruddsonen til liten høstmåler: Inn i den alpine sonen (og inn på tundraen i Varanger) Vertsplanteskifte: fjellbjørk dvergbjørk Ny vert over tregrensa: Dvergbjørk, Betula nana Svermende hanner Fjellbjørk Dvergbjørk Foto: Lauvmakkprosjektet, UiT/NINA

21 Nok en lauvmakk er på vei inn i de nordover: Ny invasjon av vanlig høstmåler Liten høstmåler Vanlig høstmåler Lokale utbrudd Omtrentlig nordlig grense i Skandinavia før år 2000 Omtrentlig utbredelse i Norge før år 2000

22 Hva er det med et varmere klima som begunstiger sørlige lauvmakkarter? Flere klimasensitive livssyklusstadier Larvene klekker når bjørkeløvet spretter (kritisk fase!)

23 Match-mismatch mellom larveklekking og lauvsprett: A) Match B) Mismatch Frekvens Lauvsprett Larveklekking Lauvsprett Larveklekking Time Time Både bjørk og målere følger temperatur-sum-terskler for klekking/lauvsprett Men temp-sum-tersklene er funksjoner av gjennomsnittstemperaturen Grad av match avhenger av gjennomssnittstemperaturen på våren

24 Laboratoriestudier i ClimMoth-prosjektet Liten høstmåler (nordlig) Vanlig høstmåler (sørlig) Andel egg klekket Temperatur sum ved eggklekking

25 Varmere og tidligere vårer i nord Det følgende er hva som i prinsippet kan ha skjedd: Økende vår-temperaturer A) Mismatch sørlige arter Lauvsprett Fjellbjørkmåler høstmåler frostmåler B) Match sørlige arter Tid Tid Økende match mellom lauvsprett og flere målerarter på en stor geografisk skala kan gi mer intense og langvarige utbrudd

26 Fjernmålingsbaserte studier av det siste utbruddet i Nord-Norge Nedbeiting påvirker skogens evne til åoppta og reflektere sollys Disse endringer kan måles fra satellitt Foto: Hans Tømmervik, NINA

27 Områder med alvorlige utbrudd av bjørkemålere km Jepsen et al. 2009a

28 Forløp målt i km 2 hardt angrepet skog per år: Jepsen et al. 2009

29 Bakkedata fra et tilfeldig finsk grunnforskningsprosjekt nødvendig for åforståvarigheten: Høstmålerinvasjonen gav det eksepsjonelt langvarige/storskala utbruddet i Varangerområdet Larvetetthet Tana, Klemola et al Varanger Varanger Tana studieområdet

30 Oppsummering: Årsaker til endringer til omfang og intensitet i lauvmakkutbrudd i Nord Norge Målerutbruddet på 2000 tallet var historisk sett uvanlig omfattende og langvarig Bjørkemålere (lauvmakk) er klimavinnere : Oppvarming påvirker lauvmakkutbrudd i nord direkte ved at sørligere arter har spredd seg nordover og oppover Økt varighet og omfang av utbrudd i nordlige og kontinentale strøk Høydeekspansjon opp til og over tregrensen Klima kan indirekte synkronisere utbrudd over store avstander Timingen ml. løvsprett hos bjørk og klekking av larver er en sannsynlig mekanisme bak spredning og regional synkronisering av lauvmakkutbrudd i nord

31 Kunnskapsbehov: Hva er økosystemeffektene av de nye utbruddene? Effekter på vilt, beitedyr og andre naturressurser Karbonbudsjett/stålingsballanse Hva vil skje i ti-årene som kommer? Naturlig suksesjon eller ny økosystemtilstand? Kan skjøtsel og annen bruk (beitedyr) endre suksesjonsforløpet? Langtidsovervåking ( targeted monitoring ) er påkrevet Men mangler finansieringsordninger