Im Jahr 2003 war Anne Nielsen die erste Doktorandin in den USA, die die Marmorierte Baumwanze erforschte, eine invasive Art, die bekanntermaßen Nutzpflanzen schädigt.
Gemeinsam mit ihrem Mentor, dem Rutgers-Entomologen George Hamilton, erforschte Nielsen den Lebenszyklus und die Ursprünge der Stinkwanze. Als die Population der Stinkwanzen 2009–2010 explosionsartig anstieg, waren Nielsen und Hamilton in der einzigartigen Lage, Landwirte bei Gegenmaßnahmen zu beraten.
Nielsen ist heute außerordentliche Professorin in der Abteilung für Entomologie an der Rutgers School of Environmental and Biological Sciences (SEBS) und außerdem Extension Specialist für Obstbäume, wobei sie sich besonders auf invasive Arten wie Stinkwanzen und gefleckte Laternenfliegen und deren Auswirkungen auf Obstkulturen konzentriert. Ihr Ziel ist es, die Natur durch die Entwicklung nachhaltiger Bewirtschaftungsmethoden zu schützen.
Nach einem Vormittag mit Studenten in einem Pfirsichgarten im Rutgers Agriculture Research and Extension Center in Bridgeton, New Jersey, diskutierte Nielsen die Bedrohung durch invasive Arten und die anhaltenden Bemühungen, diese einzudämmen.
Was sind invasive Arten?
Eine invasive Art ist eine nicht heimische Art, die wirtschaftlichen oder ökologischen Schaden verursacht. Sie sind mehr als nur kleine Ärgernisse. Sie können jedes Jahr großen wirtschaftlichen Schaden anrichten.
Invasive Arten werden nicht verschwinden. Sie sind Teil unseres Lebens, weil die Welt heute so vernetzt ist. Wir müssen uns weiterhin damit auseinandersetzen, denn es wird auch weiterhin so sein.
Sie haben gerade Stunden mit Ihren Schülern in einem Pfirsichgarten verbracht. Was haben Sie studiert?
Ich bin da draußen und betrachte das Gesamtsystem, die ökologische Umgebung. Wir betrachten die Obstbäume, das Gras darunter und die Wälder, die den Obstgarten umgeben, und denken über die vorhandenen natürlichen Feinde nach. Wir betrachten das Gesamtbild und fügen Puzzleteile zusammen.
Wir untersuchen die Biologie invasiver Insekten, um herauszufinden, wann sie vorkommen, und um den richtigen Zeitpunkt für die Bekämpfung festzulegen. Wir untersuchen auch ihr Verhalten.
Wir haben viel Arbeit darauf verwendet, zu untersuchen, wie sie sich in der umgebenden Landschaft und innerhalb eines Obstgartens bewegen, und dieses Verhalten können wir dann für die Bewirtschaftung nutzen. Wir haben sogenannte Grenzsprühtechniken entwickelt, mit denen wir die Fläche im Obstgarten, die mit Pestiziden besprüht wird, reduzieren können. Dies ist Teil der Strategie, die wir entwickeln, um biologische Techniken zu integrieren, die umweltfreundlicher sind.
Sie führen einen anhaltenden Kampf gegen invasive Arten. Was steht auf dem Spiel?
New Jersey ist der „Garden State“; die Landwirtschaft ist das Herzstück unseres Lebens. Diese invasiven Arten dringen ein und verändern unsere Produktionspraktiken, unsere Sicht auf Landwirtschaft und Insekten. Insekten werden verteufelt. Wir müssen unseren Umgang mit invasiven Insekten mit den Forderungen der Verbraucher nach sauberem Obst und weniger Pestiziden in Einklang bringen.
Pfirsichkulturen und Obstkulturen im Allgemeinen können durch invasive Arten zerstört werden. New Jersey ist die viertgrößte Pfirsichanbauregion des Landes. Auf dem Höhepunkt des Marmorierten Baumwanzenbefalls von 2010 bis 2011 verloren wir 60 Prozent unserer Pfirsichkulturen.
Wir haben auch viele Apfelplantagen und Weingärten, die anfällig für diese Schädlinge sind, sowie Farmen mit ebenso gefährdeten Beerenfrüchten wie Blaubeeren und Himbeeren. Diese Feldfrüchte sind für viele Menschen von der Existenzgrundlage abhängig und haben für den Staat einen großen wirtschaftlichen Wert.
Wenn wir an die wirtschaftlichen Verluste durch invasive Insekten denken, sehen wir, dass dieses Phänomen auf mehrere Faktoren zurückzuführen ist, darunter auch einige, die versteckte Kosten verursachen. Es gibt eine invasive Fruchtfliege namens Kirschessigfliege, die ein großer Schädling kleiner Früchte wie Heidelbeeren und Himbeeren ist.
Ich kenne Winzer, die alle ihre Himbeerpflanzen ausgerissen haben. Ein Weinbauer entfernt Stinkwanzen von Hand aus den Trauben an der Verarbeitungsstraße, bevor er die Trauben zerkleinert, um die hohe Qualität seiner Weine zu erhalten.
Wie gelangen invasive Arten hierher?
Es gibt viele verschiedene Wege, auf denen invasive Arten in die Erde gelangen. Der häufigste Weg, den wir beobachten, ist über Schiffscontainer und den globalen Handel. Wir haben in dieser Region viele Einfuhrhäfen. New Jersey und der Großteil der Mittelatlantikregion sind so dicht besiedelt, dass Bauernhöfe oft in der Nähe von Städten liegen und so die sogenannte agro-urbane Schnittstelle bilden. Dadurch erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, dass invasive Arten die Anbauflächen erreichen.
Was meinen Sie mit der Schaffung eines Gleichgewichts in der Natur?
Wir haben uns einige Zeit mit Marmorierten Baumwanzen beschäftigt, bevor sie Massenausbreitungen verursachten. Wir hatten ein paar schlechte Jahre und dann gingen die Populationen natürlich zurück. Viele invasive Arten zeigen solche Boom-and-Bust-Zyklen in ihren Populationen. Mehrere Faktoren kommen zusammen – die Umwelt beginnt, sich zu wehren, Wissenschaftler entwickeln neue Methoden – und wir können die Population reduzieren.
Welche Arten natürlicher Bekämpfungsmittel entwickeln sich für die Marmorierte Baumwanze?
Ein großer Teil unseres Fokus liegt derzeit auf der biologischen Bekämpfung der Stinkwanze mithilfe einer parasitoiden Art – einer winzigen stachellosen Wespe, die etwa so groß wie ein Mohnsamen ist. Sie legen ihre Eier in die Eier der Stinkwanze. Wenn diese Eier schlüpfen, zerstören sie die Eier der Stinkwanze. Dies könnte dazu beitragen, die Populationen im Laufe der Zeit auf nachhaltigere Weise zu kontrollieren.
Wir haben einige wenige Wespen bei Bauern in New Jersey und an der Rutgers-Forschungsstation freigelassen. Die biologischen Auswirkungen dieser Methode sind noch nicht vollständig erforscht.
Wie sind Sie zur Erforschung der Gefleckten Laternenfliege gekommen?
Die Laternenfliege wurde erstmals 2018 in New Jersey und einige Jahre zuvor in Pennsylvania entdeckt. Der größte Teil des explosiven Wachstums der Laternenfliege fiel mit der Pandemie zusammen.
Wir haben uns schon früh in Pennsylvania mit dem Schädling beschäftigt und gelernt, ihn zu identifizieren und herauszufinden, welche Bäume er mag. Im Jahr 2019 erhielten wir von Landwirten aus New Jersey zahlreiche Berichte über Befall von Weintrauben.
In Zusammenarbeit mit Julie Lockwood, [a professor in the Department of Ecology, Evolution and Natural Resources at SEBS]haben wir eine Methode entwickelt, mit der Laternenfliegen anhand genetischer Signaturen identifiziert werden können. Wir konnten diese Nachweismethode kombinieren, um unsere Landwirte während der Pandemie zu informieren und den Einsatz von Pestiziden zu reduzieren, indem wir die besten zu verwendenden Materialien und die besten Sprühzeiten ermittelten. Und wir kämpfen immer noch gegen sie.
Wir suchen aktiv nach biologischen Kontrollmethoden, um die Laternenfliegenpopulation einzudämmen und haben einige Kandidaten gefunden. Aber wir sind noch dabei, das herauszufinden.