Skogspatologi

Senast ändrad: 22 augusti 2018
log-pile.jpg

Vi forskar på de ekonomiskt och ekologiskt viktigaste skadesvamparna i svensk skog. För att tidigt identifiera nyintroducerade skadegörare har vi ett aktivt samarbete med skogsindustri och enskilda skogsbrukare, och försöker snabbt sjösätta nya forskningsprojekt när sådana fynd görs.

Vidsträckta skogsområden med rödbruna tallar efter Gremmeniella-utbrott, döda spretiga skelett av askträd i parkerna efter Hymenoscyphus framfart, eller urholkade, ruttnande Heterobasidion-angripna granstockar i travar intill kalhygget – alla har sett något av förödelsen skogsskadesvampar kan åstadkomma.

Vår forskning om skogspatologi handlar om dessa och andra trädsjukdomar orsakade av svampar. Vi studerar mötet mellan svamp, träd och omgivning på alla nivåer, från molekyler upp till hela ekosystem. Vi försöker förstå svampens biologi, kolonisering, spridningsmönster och ursprung för att bättre kunna prognostisera dess utveckling och hitta svagheter vi kan utnyttja för att kontrollera och minimera skador på skogen. För detta använder vi oss av såväl molekylärbiologiska spjutspetsmetoder och avancerad bioinformatik som robusta artificiella infektionssystem i fält och i växthus.

Här kan du se och läsa om några av våra allvarligaste skadegörare i Sverige.

Spara

heterobasidion-annosum.jpg
Rotrötan, som orsakas av svampen rotticka, Heterobasidion annosum, är det industriella skogsbrukets värsta fiende.
diplodia-pinea.jpg
Diplodia pinea är en vanlig skadegörare vid breddgrader sydligare än våra, men har historiskt sett inte kunnat överleva i ett kallt nordligt klimat. Detta har på senare år ändrats, vilket underlättar såväl svampens spridning som övervintring. Foto: Jonàs Oliva.
fraxinea.jpg
Askskottsjukan är svampen bakom massdöden av europeisk ask som sedan tidigt 90-tal angripit Europeiska askar. Vi har varit bedrivit forskning på svampen sedan 00-talet och starkt bidragit till det omfattande detektivarbete som resulterat i den idag omfattande kunskap som finns om svampen.

Rotröta – skogsbrukets gissel

Rotrötan, som orsakas av svampen rotticka, Heterobasidion annosum, är det industriella skogsbrukets värsta fiende och historiskt sett den mest välstuderade enskilda skadegöraren på institutionen. Detta är en historiskt sett ekologiskt marginaliserad organism som tack vare det industriella skogsbrukets utveckling beretts alla tänkbara möjligheter att utvecklas till ett veritabelt gissel. Faktum är att det är svårt att föreställa sig ett beteende som är mer skräddarsytt för att gynna en enskild organism än det skogsbruket erbjudit rottickan.

Rottickan finns överallt där det finns barrskog och har utvecklats tillsammans med sina värdträd gran och tall genom årmiljonerna. Kerstin Dalman vid institutionen har beräknat att gran- respektive tallspecifika rottickearter uppkom för runt 60 miljoner år sedan och har sedan dess följt värdträdens geografiska utbredning.

Infekterar nybruten ved

Historiskt sett har svampen hittat sin evolutionära nisch genom att mycket snabbt infektera all sorts nybruten ved. Dess andra konkurrensfördel har legat i att den kan överleva mycket länge i marken även efter att värdträdet dött och brutits ner. Om en ny granplanta gror på samma plats hundra år senare, kan den fortfarande bli infekterad av svampen. Svampens fördelar har alltså legat i en sorts tålamod i kombination med att kunna effektivt utnyttja de få infektionstillfällen som uppkommer.

Gynnad av skogsbruket

Få tillfällen – i en naturlig skog, där granar och tallar blandas med andra träd, där nybruten ved endast uppkommer till följd av stormar och en och annan förbipasserande älg, mammut eller triceratops. Det industriella skogsbrukets framväxt har dock systematiskt utvecklats mot monokulturer, d.v.s. ett enda trädslag planterat över ett stort område, och mot massavverkning och kalhyggen. Effekten av detta är att hundratals färska stubbytor skapas vid varje avverkning, vilka omedelbart koloniseras av rottickan, samt att samma trädslag planteras gång på gång i redan infekterad jord, vilka därmed löper risk att angripas. Dessutom skapas massor av rotkontakter mellan känsliga värdträd, varför infektionerna sprids mellan träden. Resultatet blev att rottickan under något hundratal år gick från en ekologiskt mindre betydelsefull specialist till en ständigt närvarande skadegörare. Idag är runt 15 % av alla Sveriges granar angripna och mer eller mindre värdelösa för industrin, vilket beräknas motsvara en kostnad om runt en miljard kronor årligen.

Motåtgärder

De hittills tillgängliga motåtgärderna är mestadels kopplade till skogsskötsel. Avverkning vintertid, då sporantalet är lägre, och blandade skogsplanteringar för att minska antalet rotkontakter har visat sig effektiva. Mest betydelsefullt är dock ett biologiskt bekämpningsmedel, Rotstop, som består av en sporlösning av en annan svamp, Phlebiopsis gigantea. Detta sprejas på stubben samtidigt som trädet fälls, och växer ut som ett skyddande lock över ytan. Forskning på institutionen har visat att skyddet är nästan fullständigt förutsatt att behandlingen verkligen täcker hela ytan, men sjunker drastiskt i effektivitet om så inte sker.

Trädets försvar

Rottickans sporer gror på den färska veden och svampen växer sedan ner i stubbens rötter och upp i angränsande träd. Rottickan är en vednedbrytare och använder växtcellernas beståndsdelar som näringskälla, varför den på sikt dödar granen. Träden är dock inte hjälplösa, utan försvarar sig mot svampangreppen efter bästa förmåga. Detta sker på många sätt samtidigt, bland annat genom att kemiskt förgifta miljön för svampen och genom att attackera svampen självt med exempelvis cellväggsnedbrytande enzymer. Den totala motståndskraften är kvantitativ; det vill säga, aldrig vare sig obefintlig eller total, utan utspridd över en gradient där några träd är mycket känsliga, några mycket resistenta, och de allra flesta någonstans däremellan. Resistensen är dessutom genetiskt betingad, vilket gör att avkomman till motståndskraftiga träd också kan förmodas vara motståndskraftiga.

Viktig resistensgen

2014 lyckades forskare från institutionen identifiera ett antal områden i granens arvsmassa som betydelsefulla för denna motståndskraft. Ett av dessa områden innehöll en gen som kallas PaLAR3, vars slutprodukt, flavonoiden catechin, tidigare sammankopplats med motståndskraft mot olika skadegörare och sjukdomar i gran. Bland annat har man under infektionsförsök med rotticka sett att särskilt resistenta granar både uttrycker PaLAR3 starkare och producerar mer catechin än de mindre resistenta. Det finns därför förhoppningar om att det ska vara möjligt att förädla gran på denna egenskap och därmed ta fram träd som påverkas mindre av infektionerna.

Diplodia pinea – en följd av klimatförändringar

Diplodia pinea är en vanlig skadegörare vid breddgrader sydligare än våra, men har historiskt sett inte kunnat överleva i ett kallt nordligt klimat. Detta har på senare år ändrats, och allt pekar på att orsaken är klimatförändringar. Sverige har blivit både varmare och blötare, vilket underlättar såväl svampens spridning som övervintring.

Diplodia pinea angriper alla kända tallslag. Den svenska tallen tillhör inte de allra känsligaste, men unga eller på olika sätt stressade träd är likväl mottagliga för infektionen. Svampen trivs särskilt bra i fuktig och varm väderlek. Dess sporer gror på årsskottens växande barr och infekterar dem genom klyvöppningar. Den växer sedan ner genom barret och ut i det övriga skottet. Barren slutar att växa och blir bruna, vilket ger skotten ett särpräglat utseende.

Försämrad tillväxt

Vid kraftiga infektioner kan trädet dö, men även vid lindrigare angrepp blir tillväxtbortfallet kännbart för skogsbrukaren. Särskilt allvarligt är det om toppskottet angrips. Trädet kommer då året efter att skjuta flera nya toppskott vilket ger trädet ett buskigt utseende. Förutom vissnande skott orsakar infektionerna också blödande sår på grenarna, vilket både försvagar trädet och gör det mer mottagligt för andra skadegörare.

Första fynden

De första fynden i Sverige gjordes 2013, men det dröjde till 2016 innan den upptäcktes etablerad i ett produktionsskogsbestånd. Jonas Oliva, en forskare från vår institution upptäckte av en slump en femton hektar stor infekterad plantering i Odensala i närheten av Arlanda. Skogsbrukaren avverkade och brände planteringen i hopp om att begränsa spridningen, och Oliva fick ett akutbidrag från Formas för att kartlägga utbredningen.

Det visade sig att svampen redan då fanns på ett flertal orter i Uppland. Ett år senare upptäcktes en 30 hektar stor infekterad plantering i Hälsingland. Slaget gavs då förlorat och det är nu accepterat att sjukdomen fått permanent fäste i Sverige. Med all säkerhet har detta möjliggjorts av klimatförändringar.

Potentiell katastrof

Konsekvenserna är ännu 2018 omöjliga att överblicka. Svampen kommer oundvikligen, låt vara med varierande hastighet, att spridas över landet och utgöra ett nytt hot mot skogsproduktionen. Hur allvarligt detta är beror på den svenska skogens kapacitet att försvara sig. I det inte alltför osannolika domedagsscenariot är de svenska träden mer sårbara än de sydeuropeiska, eftersom de inte utsatts för den tidigare och därför inte har något evolutionärt utvecklat försvar. Om situationen liknar den för askskottssjukan, Hymenoscyphus fraxineus, är endast några procent av träden resistenta mot en sådan sjukdom. I så fall blir konsekvenserna en ekonomisk katastrof för många skogsbrukare.

Askskottsjukan – Hymenoscyphus fraxineus

Svampen bakom massdöden av europeisk ask, Hymenoscyphus fraxineus, har sedan tidigt 90-tal angripit Europeiska askar. Vi har varit bedrivit forskning på svampen sedan 00-talet och starkt bidragit till det omfattande detektivarbete som resulterat i den idag omfattande kunskap som finns om svampen.

År 1992 rapporterades egendomliga sjukdomssymptom på ett stort antal askar i Polen. Symptomen bestod av områden av död vävnad på grenar och stammar, vissnade och uttorkade stjälkar, och för tidigt fällda löv. De resulterade oftast i att trädet så småningom dog. Något år senare upptäcktes samma skador på askar i baltstaterna. Under de efterföljande tjugo åren spreds fenomenet över i princip hela askens europeiska utbredningsområde, från Irland i väst till Ryssland i öst, och mellersta Sverige i norr till Italien i söder. Effekten har varierat från land till land, men oftast angrips, och i många fall dör, mellan 80 och 90 % av träden. Resterande verkar vara resistenta eller toleranta mot sjukdomen. Denna massdöd av europeisk ask kallas gemenligen askskottsjukan.

Genetisk flaskhals

Boven i detta omfattande drama är en sporsäckssvamp som genom åren haft flera namn, men sedan 2014 kallas för Hymenoscyphus fraxineus. Populationsstudier av svampen har visat att de genetiska skillnaderna mellan olika delar av Europa är mycket små, vilket tyder på att den inte har någon populationsstruktur. Med andra ord härstammar hela den europeiska populationen från ett litet antal individer, en så kallad genetisk flaskhals. Detta är inte ovanligt för nya allvarliga epidemier, och beror ofta på att skadegöraren på något vis immigrerat från en annan plats och sedan snabbt kunnat spridas i den nya värdpopulationen, som inte har utvecklat något försvar mot en sådan angripare.

Ingen naturlig skadegörare

I fallet med H. fraxineus tyder det mesta på att svampens ursprung är östra Asien. Den östasiatiska lövskogen domineras av andra askträd, som manchurisk ask, men några utbrott av askskottsjuka har inte rapporterats därifrån. Ändå har svampen hittats i 33 % av alla friska manchuriska askar., vilket visat sig bero på att svampen i sin ursprungliga miljö är en endofyt, som lever i askens lövverk utan att varken skada eller gynna värden i någon påtaglig omfattning. När sedan löven faller övergår den till ett saprofytiskt, nedbrytande, stadie och fullbordar där sin sexuella spridningsfas. Detta ger den en fördel gentemot andra nedbrytande svampar, eftersom den är först på plats när maten serveras.

Vi har också kunnat visa att det finns skillnader i det övriga svampsamhället mellan manchurisk och europeisk ask. Arter ur släktet Mycosphaerella återfinns exempelvis i 99 % av de manchuriska men inte alls i de europeiska träden. En teori är att dessa på något vis inhiberar H. fraxineus sjukdomsutveckling, men detta har inte undersökts.

Invasiva arter

Förenklat kan man dela in de flesta skogsskadesvampar i inhemska och invasiva arter, där de inhemska är sådana som funnits i en region under lång tid och de invasiva sådana som mer nyligen lyckats etablera sig där, men har sitt ursprung någon annanstans. Denna etablering har så gott som alltid möjliggjorts av människans globala transporter eller av hennes miljöpåverkan. Läs mer om invasiva arter här.

Interaktioner mellan träd och svampar

Det som oftast gör de invasiva arternas sjukdomsutbrott så explosiva är att de inte utvecklats tillsammans med de lokala värdväxterna, som därför inte har något försvar eller ens förmågan att känna igen svampen som en inkräktare. Läs mer om interaktioner mellan träd och svampar här.

Fakta:

Vad är skogspatologi?

Med skogspatologi menar vi generellt läran om sjukdomar på skogens träd, och i vårt fall specifikt sådana som orsakas av svampar. Skogspatologin försöker svara på frågor om vad som händer i mötet mellan svamp, träd och omgivning.

Vilken sorts svamp är det, och hur sprids den? Är den hemmahörande i skogen sedan gammalt, eller har den dykt upp nyligen? Parasiterar den på trädet som en snyltgäst, eller försöker den döda det för att kunna äta upp det? Är svampen skadlig för att den anpassat sig särskilt för det aktuella värdträdet, eller för att värdträdet inte stött på svampen förut och aldrig haft möjlighet att utveckla ett specifikt försvar?

I ett vidare perspektiv vill skogspatologin också förstå den ekologiska konsekvensen av sjukdomen. Hur påverkas den övriga skogen av de försvagade eller döda träden?


Kontaktinformation

Professor Jan Stenlid

Institutionen för skoglig mykologi och växtpatologi
jan.stenlid@slu.se, 018-671807

Sidansvarig: cajsa.lithell@slu.se