Ekologisk teori och modellering som verktyg för skogsskyddet mot insekter
Senast ändrad: 07 augusti 2015
Framtidens skogsbruk behöver anta en rad utmaningar. En är hur man ska förhålla sig till den pågående klimatförändringen som gör att skadegörare, särskilt insekter, får bättre förutsättningar att föröka sig. Leder detta automatiskt till mer skador på skogen? Det är en svår fråga att svara på. Skogen är ett komplext system med långa tidsperspektiv. Ett av de instrument vi har för att sia om framtiden är modeller. Modellerna bygger på erfarenheter och teorier. För insekter i svenska skogar är det framför allt ekologisk teori som är relevant.
Rovlevande parasitstekel redo att attackera larv av röda tallstekeln. Larven kan försvara sig genom att spy upp en klibbig droppe som består av kåda från tallen. Försvarsförmågan är högre på tallar med hög kådhalt. Foto Christer Björkman.
En grundläggande insikt som måste beaktas är att det inte bara är insekterna utan även deras värdträd och naturliga fiender som påverkas av ändringar i klimatet (se bilden nedan). Effekterna av ett ändrat klimat kan alltså både verka direkt på skadeinsekten och indirekt via trädet eller olika rovinsekter och sjukdomar. De direkta effekterna finns det en hel del kunskaper om men de är inte alltid sammanställda så att vi ser de stora mönstren. De indirekta effekterna har studerats betydligt mindre men det finns exempel där ett varmare klimat lett till ändrad trädfenologi som påverkat tajmingen med insekten och gjort tidigare regelbundna utbrott mer oregelbundna.
Rovinsekter reagerar snabbt
I vår genomgång av litteraturen kunde vi konstatera att träd, växtätande insekter och rovlevande insekter (Berggren et al. 2009) tycks reagera lite olika på samma förändringar i temperatur (figuren nedan). Figuren visar att växterna på grund av sin annorlunda fysiologi reagerar svagare på en ökning i temperatur än insekter och andra djur. Den kraftigare responsen hos rovinsekter jämfört med växtätande insekter (där skadegörarna finns) är att båda påverkas fysiologsikt men att rovinsekterna även påverkas beteendemässigt.
Ett varmare klimat kan även leda till att insekter med vissa egenskaper gynnas. Bland bladbaggar på Salix har vi upptäckt att det finns individer som fördubblar sin äggläggning varma somrar. Om individer med denna egenskap blir vanligare kommer utbrottsrisken att öka markant har vi visat med en populationsmodell i ett samarbete med forskare på SMHI.
Träd och andra växter tycks reagera mindre starkt på en ändrad temperatur än växtätande insekter, där skadegörarna finns. Dessa tycks i sin tur svara mindre starkt än sina rovlevande naturliga fiender. Efter Bergren et al. (2009).
Konceptuell modell
I en annan så kallad konceptuell modell visar vi hur komplexa klimatets potentiella effekter kan vara på skadeinsekter (figuren till höger). Det är viktigt att veta hur insekterna påverkas direkt och indirekt av klimatförändringar via samspelet mellan olika separata komponenter i modellen. Ökad temperatur och regnbrist förbättrar kvaliteten (ökad näring eller minskat försvar) av löv och barr för skadegörande insekter. Att utbrott av skadeinsekter är kopplade till varmt och torrt väder har visats många gånger. Utbrotten kan dock motverkas av att rovlevande insekters inverkan kan bli större, om dessa reagerar ännu starkare på samma temperaturökning. Att sammanfatta existerande kunskap i en konceptuell modell bidrar till en förbättrad förståelse av riskerna för insektsutbrott.
Historiska data är viktiga
Ett viktigt instrument när man ska utveckla modeller för att göra förutsägelser om framtiden är att titta bakåt. Här kan vi lära oss mycket genom att studera hur en insektspopulation utvecklats över tid i jämförelse med exempelvis väderdata. Matematiska modeller som är anpassade till existerande data kan ge oss värdefulla insikter om mekanismerna bakom dynamiken och förekomsten av utrott. I Sverige är det ont om sådana historiska data från skogsekosystem, med fjällbjörk (se Bylund detta nummer) och energiskog (Salix) som undantag. För granbarkborren finns det en del sådana data (se Schroeder detta nummer). För att få tillgång till bra historiska data har vi därför fått söka oss ner till centrala Europa. I Ungern samlar man sedan början på 1960-talet in uppgifter om skador på skogsträd från hela landet. Mycket av skadorna kan kopplas till enskilda skadeinsekter. Se Klapwijk i detta nummer för en utförlig beskrivning om hur dessa data analyserats.
Med hjälp av konceptuella och matematiska modeller tvingas vi vässa våra tankar som forskare och därmed formulera mer stringenta hypoteser. Hela kunskapens framväxt blir mer effektiv om man bollar verkligheten, som insamlade data, mot ett teoretiskt ramverk. Det teoretiska ramverket behöver då och då uppdateras och förbättras men det är ofta en mycket snabbare väg framåt än att bara fortsätta med att samla in stora mängder data.
Referens
Berggren Å, Björkman C, Bylund H & Ayres M. 2009. The distribution and abundance of animal populations in a climate of uncertainty. Oikos 118: 1121-1126.
/ Text Christer Björkman och Maartje Klapwijk
Artikeln är ett utdrag ur Future Forests Rapport 2013:5