Effekter av endret klima på granbarkbillen (og grana) Paal Krokene Norsk institutt for skog og landskap Skoghelse-seminar Ås, 9. februar 2010
Insekter og klimaendringer Insekter reagerer raskt på et varmere klima pga.: Kort generasjonstid God mobilitet Fysiologisk følsomme for temperatur
Utviklingshastigheten øker omtrent rettlinjet med temperatur Granbarkbillen (Ips typographus) Karsten Sund, NHM (Wermelinger & Seifert 1998, J. Appl. Entomol.)
Direkte og indirekte effekter av klimaendringer Direkte effekter på insektenes overlevelse, reproduksjon og spredning Indirekte effekter gjennom naturlige fiender, konkurrenter og trærnes motstandskraft Klima Fiender Konkurrenter Symbionter Direkte effekter Trærnes forsvarsevne
Granbarkbillen: fra en til to generasjoner per år? Karsten Sund, NHM
Granbarkbillens livssyklus Egg Larve Puppe Voksen J F M A M J J A S O N D
En enkel temperaturmodell 1. Flukt om våren: sum D over +5 C dag for dag, flukt når D 110 og T max > 19,5 C 2. Eggene klekker: sum D over +10,6 C dag for dag, klekking når D = 51,8 3. Larvene ferdige: sum D over +8,2 C dag for dag, ferdige når D = 204,4 4. Puppene klekker: sum D over +9,9 C dag for dag, klekking når D = 57,7 4. Imago ut av treet: sum D over +3,2 C dag for dag, ut når D = 238,5
300 290 Granbarkbillens utvikling i Ås (ifølge modellen) 1. larvestadium puppestadiet 280 Årets dag 270 260 250 240 Fullført 2. generasjon Flukt om våren 230 220 210 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
Med dagens klima Nesten aldri 2 generasjoner (1-2 av 10 år rundt Oslofjorden) : (Lange et al. 2006, Interjournal for Complex Systems 1648)
Klimascenarier 2071-2100 2 generasjoner kan gjennomføres nesten hvert eneste år på Sør- og Østlandet: (Lange et al. 2006, Interjournal for Complex Systems 1648)
Andel av 2. gen. gjennomført 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 600 km forflytning mot nord Lange et al. (2009) 50 55 60 65 70 Nordlig breddegrad Dagens logistic fit Scenario logistic fit
En bratt terskelrespons dvs. store effekter av en liten temp.endring 1 0.9 Bivoltint potensiale, Ås 1952-2004 Andel av 2. gen. gjennomført 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 Døgngrader (over 5 grader C)
Andel år med 2 generasjoner Sensitivitetsanalyse: Temperaturen sent på sommeren mye viktigere enn vår-temperaturen 1 0.8 0.6 0.4 0.2 Ås August September Juli Juni April Mai 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 Temperaturøkning (ºC)
Andel år med 2 generasjoner Sensitivitetsanalyse: Temperaturkrav for vårflukt har liten betydning 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 Swarming T (orig=5) Egg T (orig=10.6) Larvae T (orig=9.9) Pupae T (orig=8.2) Feeding T (orig=3.2) 0.1 0-3 -2-1 0 1 2 3 Δ T
En generasjon per år = 1 angrepsbølge per sommer 8000 Antall biller 7000 6000 5000 4000 3000 Hovedflukt om våren Den nye generasjonen flyr til overvintring 2000 1000 0 15. april 15. mai 15. juni 15. juli 15. august 15. sep. 15. okt.
To generasjoner per år = 2 angrepsbølger per sommer 8000 7000 6000 Hovedflukt om våren Antall biller 5000 4000 3000 1. generasjon flyr og legger egg 2. generasjon flyr til overvintring 2000 1000 0 15. april 15. mai 15. juni 15. juli 15. august 15. sep. 15. okt.
Grana er mer mottakelig for angrep senere på sommeren (i dagens klima) Trærnes mottakelighet (%blåved) 50 40 30 20 10 0 Første generasjon angriper Andre generasjon angriper 8. mai 7. juni 5. juli 6. aug. 5. sep. Inokuleringstidspunkt (Fra Horntvedt 1988, Scand. J. For. Res. 3: 107-114)
Trærnes motstandskraft varierer med veksten (skuddstrekningen) 20 f Soppsmitte Nekroselengde (mm) 15 10 5 c c d c de bc e ab a c a Kontroll 0 0 = Knopp i dvale 2-3 5-6 8 8-10 Nye skudd med knopper Skuddstrekningsfase
Granas mottakelig for angrep vil sannsynligvis også endre seg i et endret klima Andre generasjon angriper Første generasjon angriper 8. mai 7. juni 5. juli 6. aug. 5. sep.
Granbarkbillen og 2 generasjoner: Risiko avhenger av granas framtidige utbredelse og vekstrytme
Barkbiller og klima: Et eksempel på hvor galt det kan gå! Prince George, BC (Canada) Tidenes største barkbilleutbrudd: Areal: > 140,000 km 2 Volum: > 435 millioner m 3 80% dødelighet innen 2013 C-utslipp: 270 Mt, 2000-2020 (Kurz et al. 2008, Nature 452: 987-90) R.F. Billings, USDA Forest Service, Bugwood.org
75% av stående furuvolum i BC vil stryke med ~75%
To utløsende faktorer for de enorme angrepene i Canada Klima: mildere vintre gir redusert dødelighet og utvidet leveområde mot nord og opp i høyden Skogbrannbekjempelse: færre skogbranner gir økt andel eldre trær med lavere motstandskraft mot billeangrep
Mildere vintre har redusert dødeligheten under overvintring
Skogens alder har økt dramatisk Safranyik & Carroll (2006) in: The Mountain Pine Beetle A Synthesis of Biology, Management, and Impacts in Lodgepole Pine