Как работать короедом: Bark Beetle Control: How to Get Rid of Bark Beetles

Маленькие вредители, большие проблемы: глобальное распространение короедов

Потепление способствует распространению нашествий сосновых и еловых жуков в Северной Америке, Европе и Сибири, опустошая десятки тысяч квадратных миль лесных массивов. Ученые предупреждают, что некоторые лесные экосистемы могут никогда не восстановиться.

Во-первых, жуки горной сосны опустошили сосны обыкновенные и пондерозы в западной части Северной Америки. Затем появились еловые жуки, которые нацелились на высокогорную ель Энгельмана и распространились из Нью-Мексико в Колорадо и за его пределы. В целом, с их распространением, вызванным изменением климата, жуки-короеды опустошили 85 000 квадратных миль леса на западе Соединенных Штатов — площадь размером с Юту — с 2000 года. Сосновые жуки также убили деревья примерно на 65 000 квадратных миль леса в Великобритании. Колумбии и на юго-востоке США они нанесли ущерб лесной промышленности в таких штатах, как Алабама и Миссисипи, на миллионы долларов.

В настоящее время жуки продвигаются вдоль побережья Атлантического океана, достигнув Лонг-Айленда в Нью-Йорке в 2014 году и Коннектикута в следующем году. В рамках нового исследовательского проекта к концу десятилетия они могли бы начать переходить к извилистым смоляным соснам Новой Англии и величественным красным соснам приморских провинций Канады. По словам ученых-климатологов, теплые зимы могут вытеснить жуков на север, в бореальные леса Канады, в течение 60 лет.

От Европы до Сибири вспышки короедов все чаще происходят в лесных массивах, ослабленных жарой и засухой. Швейцария готовится к возможной потере ели, своего самого важного дерева, поскольку более теплые погодные условия сделают почти невозможным выживание для всех, кроме тех, кто живет высоко в Альпах. Чешская Республика, Польша, Германия и Словакия испытывают интенсивные нападения жуков на их европейскую ель. В Сибири родственный еловый жук помог другому насекомому-вредителю, сибирскому шелковому шелкопряду, с 2014 года повредить более 1100 квадратных миль сибирской пихты, сосны и ели. Это заражение теперь распространяется на север, в бореальные таежные насаждения, в которых исторически не было вспышек.

«Количество гибели хвойных, которое мы наблюдаем как здесь, так и в Европе, беспрецедентно исторически», — говорит один американский эксперт.

«Количество гибели хвойных, которое мы наблюдаем как здесь, так и в Европе, беспрецедентно исторически», — говорит Джесси Моррис, географ из Университета Юты в Солт-Лейк-Сити. Моррис и другие ученые пытаются определить потенциальные последствия, такие как более интенсивные лесные пожары, разрушение водоразделов, уничтожение мест обитания и сокращение запасов углерода, поскольку изменение климата вызывает все более широкомасштабные и серьезные вспышки жуков.

Короеды являются естественной частью жизненного цикла хвойных лесов, регулярно вспыхивая и исчезая, как фейерверк. Но масштабы и интенсивность за последние два десятилетия далеко не нормальные, говорят ученые, в значительной степени потому, что повышение температуры предотвращает широко распространенную зимнюю гибель личинок жуков, а также увеличивает их смертоносную силу. Мало того, что насекомые расширяются на новую территорию, они также раньше вылупляются и размножаются чаще. Новые заражения становятся полномасштабными с поразительной скоростью, а огромное количество жуков превосходит все, что лесоводы видели раньше. Моррис говорит, что видел такие сильные эпидемии еловых жуков в Юте, что, когда насекомые убили все деревья, они начали атаковать телефонные столбы.

Еловый жук ( Ips Typographus ) расширил свой ареал в Европе и Сибири.
Шаттерсток

Возможно, еще более тревожным является то, что жуки начинают нападать на новые виды, такие как кедровая сосна, встречающаяся на обширных территориях Канады, которая до сих пор избегала нападения.

«Жуки-короеды, мне нравится называть их первыми реагирующими, потому что они очень чувствительны к изменениям», — говорит Диана Сикс, лесной энтомолог из Университета Монтаны в Миссуле. «Как мы видим, для их настройки не требуется много времени».

ТАКЖЕ НА YALE E360

Как наука может помочь остановить западную чуму короедов. Читать далее.

Возьмите южного соснового жука, который до недавнего времени был ограничен своей естественной средой обитания в Центральной Америке и на юго-востоке США, потому что его личинки умирают, когда холодными зимними ночами температура коры опускается ниже 14 градусов по Фаренгейту. на север примерно на 40 миль в десятилетие с 1980, говорится в новом исследовании ученых Колумбийского университета. По словам Кори Леска, аспиранта Колумбийского университета, который смоделировал продвижение насекомых, с такой скоростью, с которой они развиваются, к 2080 году южные сосновые жуки могут нанести ущерб почти 273 000 квадратных миль северных красных и сосновых лесов.

Обычно заражение длится несколько лет, пока жуки не уничтожат все деревья-хозяева или жуков не убьет холод. После этого семена сосны, упавшие на землю, прорастают, и лес постепенно отрастает. Жуки не будут атаковать молодые деревья, пока они не достигнут 3 дюймов в диаметре. Но сегодняшний меняющийся климат подвергает деревья стрессу и делает их более уязвимыми для вторжения жуков, в то же время делая жуков более сильными. Вдобавок ко всему, в США десятилетия тушения пожаров сделали леса неестественно густыми и однородными, что способствовало распространению жуков от дерева к дереву.

Все более продолжительные и интенсивные засухи в последние годы ослабили защитные силы деревьев.

Хвойные леса мира пережили нападения жуков-короедов на протяжении тысячелетий благодаря эффективному защитному механизму деревьев. Когда жуки зарываются в их кору, деревья выделяют сок, богатый летучими ядовитыми химическими веществами, чтобы смывать насекомых и не давать им посылать сигналы феромонов для сбора других жуков. Но все более продолжительные и интенсивные засухи последних лет ослабили защитные силы деревьев. Без достаточного количества воды деревья не могут производить достаточно сока. Высокие температуры вызывают дальнейшую потерю влаги. Деревья ослабевают, и их становится легче подавить.

Экологические последствия мегавспышек жуков неясны. Но есть вероятность некоторых разрушительных последствий.

«Это может повлиять практически на все, что мы можем измерить», — говорит Кристофер Феттиг, энтомолог-исследователь Тихоокеанской юго-западной исследовательской станции Лесной службы США в Дэвисе, Калифорния. «Мы видим очень сложные вещи, которые только начинаем понимать».

После серьезных вспышек одной из главных проблем являются лесные пожары. Пожары охватили некоторые районы уничтожения жуков с невероятной интенсивностью, например, пожар в комплексе Уэст-Форк, который сжег более 100 000 акров в Колорадо в 2013 году. риск того, что эти скелеты упадут.

90 002 жука-короеда опустошили 85 000 квадратных миль леса на западе США с 2000 года, включая этот район в Калифорнии, как это было видно в 2016 году.
Лесная служба США

Связь между лесным пожаром и жуками-короедами сложна, говорят Феттиг и другие ученые. Тяжесть пожара зависит от времени и интенсивности заражения жуками. Риск возникновения пожара наиболее высок в первые несколько лет, когда хвоя еще находится на мертвых деревьях. После того, как иголки опадают, огню становится труднее переходить с дерева на дерево — явление, называемое «факелированием». Однако, когда появятся новые ростки, риск возгорания может снова возрасти. А в жарких и сухих условиях практически любой лес может гореть.

Еще один серьезный ущерб приходится на лесную пищевую сеть и места обитания диких животных. Семена хвойных являются основным источником пищи для многих видов птиц и животных. Например, белокорая сосна с ее особенно крупными и питательными семенами является излюбленной пищей медведей гризли, откармливающихся перед зимней спячкой. Вспышки жуков вокруг Йеллоустонского национального парка в последние годы уничтожили более миллиона акров белых насаждений, вынудив медведей перемещаться на более низкие высоты и ближе к людям в поисках пищи. Обеспокоенность по поводу упадка сосны белой коры была ключевой причиной того, что йеллоустонские гризли были в списке исчезающих видов до этого лета, когда министр внутренних дел Райан Зинке снял защиту медведей.

Теперь, когда жуки перемещаются в виды деревьев, которые не подвергались нападениям в прошлом и не имеют естественной защиты, потенциальные последствия для дикой природы возросли. Ученые особенно обеспокоены тем, что южные и западные сосновые жуки прыгают в сосны, которые охватывают части северной части США, а также Канады от побережья до побережья, и могут дать жукам «сухопутный мост» через континент. Это потенциально может привести к вспышкам через важные ареалы размножения птиц и основные источники пищи для диких животных на севере, вплоть до канадской тундры.

«Сейчас люди очень обеспокоены тем, что этот жук собирается опустошить тайгу», — говорит один ученый.

«Сейчас люди очень обеспокоены тем, что этот жук собирается опустошить бореальные леса, которые очень важны для дикой природы, связывания углерода и так далее», — говорит Сикс.

Уже находящиеся под угрозой исчезновения виды, произрастающие в сосновых лесах, такие как камышевка Киртланда, могут оказаться за гранью. Редкая певчая птица гнездится только в определенном районе мичиганского соснового леса, который может лежать прямо на будущем пути жуков. «Хороший вопрос, смогут ли они или любая птица, гнездящаяся на хвойных деревьях, опередить распространение жуков, как только они начнут действовать», — говорит автор справочника по птицам Кенн Кауфман.

Эпидемии жуков также могут угрожать водным ресурсам. В покрытых лесом горных водоразделах, таких как бассейн реки Колорадо, которая является основным источником воды для западных штатов, основная часть годовых осадков выпадает в виде снега. Без защиты древесного покрова снежный покров может растаять раньше, и большая его часть будет стекать по реке за несколько недель до пика летнего сельскохозяйственного спроса.

Исследователям еще предстоит обнаружить серьезное воздействие на водные ресурсы вспышек короеда в США. Но по мере того, как жуки достигают елей на больших высотах, где накапливается больше снежного покрова, все может измениться.

«Если представить, что Западный лес является водонапорной башней Запада, то елово-пихтовая зона на самом деле является основной частью этой водонапорной башни», — говорит Джефф Лукас, исследователь климата из Western Water Assessment.

Ученые говорят, что потеря больших участков хвойных деревьев может также превратить леса из поглотителей углерода в источники углерода, поскольку зараженные насаждения сосны, ели и пихты перестают поглощать CO2, умирают и гниют, высвобождая накопленный углерод.

Лесник в Беловежской пуще Польши указывает на личинок елового короеда.
ВОЙТЕК РАДВАНСКИЙ/AFP/Getty Images

Картина вспышек жуков несколько отличается в Европе, где с заражением, как правило, борются гораздо тщательнее, чем в США, в значительной степени потому, что в европейских странах есть гораздо меньшие площади лесов, подлежащие мониторингу. В Германии, например, государственные лесники каждые две недели осматривают каждый хвойный насаждений в своем районе на наличие признаков жуков, по словам Хорста Дельба, руководителя отдела здоровья лесов Исследовательского института леса FVA во Фрайбурге, Германия, который занимается изучением знаменитого Шварцвальда. .

«Мы знаем каждое дерево лично, — говорит Делб. Когда обнаруживается зараженное дерево, его сразу же удаляют, прежде чем выводок сможет вылупиться и заразить другие деревья. «Поэтому у нас нет таких огромных площадей поврежденных деревьев», — говорит он.

Обширные общественные лесные массивы США в основном контролируются с помощью аэрофотосъемки, которая проводится гораздо реже. Варианты борьбы с жуками включают прореживание леса до того, как заражение закрепится, последующую вырубку леса или оставление нетронутыми скелетов деревьев.

Какое будущее ждет мировые хвойные деревья перед лицом нашествия короеда?

Большинство лесов хотя бы в какой-то степени восстановятся, говорят ученые. Как правило, хвойные леса устойчивы и в конечном итоге возвращаются после эпидемии жуков.

Но при сегодняшних масштабах опустошения многие леса могут уже никогда не вернуться к своей былой славе. А изменение климата может перевернуть современные знания о лесах с ног на голову. «Мы вступаем в довольно большую эпоху неопределенности, — говорит Сикс.

ТАКЖЕ НА YALE E360

В Сьеррах новые подходы к защите лесов в условиях стресса. Читать далее.

Некоторые леса уже теряют устойчивость. В некоторых частях южной части Калифорнии, Сьерра-Невада, жуки уничтожили почти все низкорослые пондерозовые сосны. Ученые говорят, что эти деревья могут не вернуться, поскольку засуха убивает саженцы, а изменяющиеся климатические условия выводят экосистему за пределы критической точки. «Я действительно думаю, что мы увидим переход некоторых хвойных лесов в дубовые массивы», — говорит Феттиг. «Некоторые перейдут в кустарники или луга». Крупные сосны и ели могут уступить место более мелким и низкорослым пихтам.

Леса всегда были в движении, продвигаясь на новые территории, когда условия становятся благоприятными, за которыми быстро следуют насекомые-вредители. Но по мере того, как потепление климата расширяет досягаемость жуков-короедов, «некоторым видам [деревьев] просто не будет места для передвижения, особенно на больших высотах», — говорит Барбара Бенц, энтомолог-исследователь из Лесной службы Скалистых гор. Станция горных исследований в Логане, штат Юта. «Поэтому им придется выяснить, как адаптироваться».

Исследования короеда, горного соснового жука, елового лубоеда