В то время как насекомые-вредители естественным образом проходят через леса, нынешняя эпидемия еловых жуков, поразившая еловые леса Колорадо Энгельманн, была одной из крупнейших за всю историю наблюдений. По оценкам Государственной лесной службы штата Колорадо, с 1996 года более 40 процентов высокогорных лесов штата, охватывающих территорию, превышающую территорию Делавэра и Род-Айленда вместе взятых, уже были затронуты этим последним циклом. По данным исследовательской группы, это привело к повсеместному вымиранию деревьев, которые ценятся за их вклад в чистую воду, отдых и продукты из древесины.
Исследование, недавно опубликованное в журнале Environmental Entomology, дает новые сведения о поведении елового жука.
Соавторы исследования Сет Дэвис, доцент кафедры управления лесными и пастбищными угодьями CSU, и Исаак Делл, аспирант Университета штата Монтана, объединили новые данные о популяции жуков и окружающей среде с моделями прогнозов климата, чтобы увидеть, что можно ожидать в будущем.
«К сожалению, то, что мы обнаружили, предполагает, что лучшего сценария не существует», – сказал Дэвис, специалист по взаимодействию растений и насекомых. "Даже если климат увеличится всего на один градус Цельсия, мы можем ожидать, что еловые жуки будут размножаться более быстрыми темпами, чем мы видели, и у них будет больше времени, чтобы вторгнуться в деревья."
Их результаты показывают, что немного более теплые условия могут способствовать более длительному периоду полета и увеличению популяции жуков из-за больших популяций фертильных самок. Эта комбинация может означать более интенсивное воздействие насекомых на еловые леса.
Температура играет решающую роль в жизненном цикле этого вида, влияя на развитие, распространение и характер полета насекомых. На полевых участках, протянувшихся по всему Колорадо, Dell собирала ежечасные данные о температуре вместе с более чем 70000 насекомых в течение вегетационного периода 2017 и 2018 годов. С соответствующими данными о зимней температуре, полученными Климатической группой PRISM в Университете штата Орегон, были выявлены некоторые закономерности.
«Стало очевидно, что жуки в 2018 году были крупнее по размеру после более теплой и сухой зимы, чем в предыдущем году, и что самок также было больше», – сказал Делл, недавно окончивший CSU со степенью магистра лесных наук.
Добавив один градус Цельсия к набору данных о суточной температуре, климатические прогнозы показали вероятное увеличение на 200 градусо-дней, которые используются для прогнозирования развития растений и животных в этих местах. Этот прогноз основан на предположении, что новое мировое производство парниковых газов будет прекращено к 2020 году. По мнению исследователей, это может увеличить потенциальный период полета жука с нескольких недель до нескольких месяцев.
Исследование показало, что полеты насекомых также станут более разнообразными, что затруднит прогнозирование скоординированных атак жуков.
По словам Делл, для мониторинга этих популяций и последующего воздействия на деревья ели Энгельмана, усилия руководства должны учитывать этот расширенный период времени.
«Что касается усилий по мониторингу, то лучший способ действий для людей – это расставлять ловушки в начале сезона», – добавил Делл. «Мы также рекомендуем удалять зараженные деревья и ловушки в августе, в конце периода полета жуков."
Дэвис сказал, что, хотя этот сценарий не является хорошей новостью, он остается оптимистом.
По его оценкам и по личным наблюдениям, до 30% заселенных жуками высокогорных лесов сохранились.
«Это не всегда так плохо, как кажется, когда вы проезжаете мимо», – сказал он. "Эти взаимодействия происходили тысячи лет, и жизнь, будь то жук, дерево или лес, кажется, находит способ."