Svart skog lauvmakkutbrudd i et varmere Nord Norge ClimMoth NordKlima Med utgangspunkt i tidligere grunnforskningsprosjekter Rolf A. Ims, Universitetet i Tromsø
Skog nord for Saltfjellet: Stort sett fjellbjørkeskog Vegetation map: B. Johansen, Norut AS
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
Seidafjellet, Varanger, Øst Finnmark 2006 Foto: Stein Rune Karlsen, Norut AS
Tana, Finnmark 2005 Kilde: Norge i Bilder
Valjok, Finnmark 2005 Kilde: Norge i Bilder
Reisadalen, Troms 2006 Foto: Lauvmakkprosjektet, UiT/NINA
Foto: Lauvmakkprosjektet, UiT/NINA Larve av liten høstmåler på bjørk
En håndfull larver Silketråd fra larver Foto: Lauvmakkprosjektet, UiT/NINA
Ringvassøy, Troms 2008 Foto: Lauvmakkprosjektet, UiT/NINA
Før Etter Foto: Stein Rune Karlsen, Norut AS
Ca. 10.000 km², eller 1/3 av bjørkeskogsbeltet avspist i perioden 2001 2008: Mest arealomfattende og langvarige lauvmakkutbrudd som er beskrevet Fjellbjørkeskogen klarer normalt 2-3 år, lengre utbrudd fører til skogdød Antall år med alvorlige utbrudd 2000 08 1 2 3 4 5 Jepsen et al. unpubl. 6
Forskning på bjørkemålere: Mønstre og variabilitet i utbruddsdynamikken Antall utbrudd 120 80 40 Registrerte utbrudd i Fennoskandia 1860 2000 (rapporter fra skogmestre, osv.) 0 1862 1872 1882 1892 1902 1912 1922 1932 1942 1952 1962 1972 1982 1992 Tenow 1972, Nilssen et al. 1997 Larvetetthet på èn lokalitet (vitenskaplige målinger) Syklisk utbruddsdynamikk: ca. 10 år Variabel: Utbruddenes amplitude (intensitet) Variabel: Utbruddenes varighet 1-4 år Hogstad 2005
Forskning på bjørkemålere mekanismer Syklusmekanismer Feedback-interaksjoner i næringskjeden + + Variasjonskapende mekanismer (amplitude og varighet) Klimapåvirkninger
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
To arter bjørkemålere i Nord Fennoskandia Liten høstmåler (Operophtera brumata) Norway Fjellbjørkemåler (Epirrita autumnata) Sweden Vegetation map: B. Johansen, Norut AS
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
Økende gjennomsnittstemperatur i Troms og Finnmark Gjennomsnittlig temperatur År (1970 2008) Jepsen et al. 2008
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
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
Nok en lauvmakk er på vei inn i de nordover: Ny invasjon av vanlig høstmåler Liten høstmåler Vanlig høstmåler Lokale utbrudd 2004 08 Omtrentlig nordlig grense i Skandinavia før år 2000 Omtrentlig utbredelse i Norge før år 2000
Hva er det med et varmere klima som begunstiger sørlige lauvmakkarter? Flere klimasensitive livssyklusstadier Larvene klekker når bjørkeløvet spretter (kritisk fase!)
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
Laboratoriestudier i ClimMoth-prosjektet Liten høstmåler (nordlig) Vanlig høstmåler (sørlig) Andel egg klekket Temperatur sum ved eggklekking
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
Fjernmålingsbaserte studier av det siste utbruddet i Nord-Norge 2002-2008 Nedbeiting påvirker skogens evne til åoppta og reflektere sollys Disse endringer kan måles fra satellitt Foto: Hans Tømmervik, NINA
Områder med alvorlige utbrudd av bjørkemålere 2000 08 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 500 km Jepsen et al. 2009a
Forløp målt i km 2 hardt angrepet skog per år: Jepsen et al. 2009
Bakkedata fra et tilfeldig finsk grunnforskningsprosjekt nødvendig for åforståvarigheten: Høstmålerinvasjonen gav det eksepsjonelt langvarige/storskala utbruddet i Varangerområdet Larvetetthet Tana, Klemola et al. 2008 Varanger 2002 04 Varanger 2005 08 Tana studieområdet
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
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