Ein invasives Insekt, das Trauben tötet, könnte bis 2027 die kalifornische Weinregion erreichen

Laut einer neuen Analyse von Forschern der North Carolina State University hat die gefleckte Laternenfliege, ein invasives Insekt, das Weinreben töten und andere Nutzpflanzen schädigen kann, die Chance, in fünf Jahren erstmals die Wein produzierenden Grafschaften Kaliforniens zu erreichen.

In der Studie veröffentlicht in Kommunikationsbiologieverwendeten Forscher ein Computersimulationstool, um den Zeitpunkt der Ausbreitung der gefleckten Laternenfliege, Lycorma delicatula, in den Vereinigten Staaten vorherzusagen, wenn die Bemühungen zur Kontrolle ihrer Ausbreitung eingestellt werden. Sie prognostizierten eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass sich das Insekt bis 2027 nach North Carolina ausbreitet, und eine Chance, dass das Insekt im selben Jahr erstmals die kalifornischen Weinanbaugebiete erreicht.

„Dies ist eine große Sorge für Weinbauern; es könnte zu Verlusten in Milliardenhöhe im Agrarsektor führen“, sagte der Hauptautor der Studie, Chris Jones, Forschungswissenschaftler am NC State Center for Geospatial Analytics. „Mit dieser Studie haben wir eine Basislinie, die wir verwenden können, um die Wirkung verschiedener Managementstrategien zu bewerten.“

Die Gefleckte Laternenfliege ist in Asien beheimatet. Es wurde erstmals 2014 in den Vereinigten Staaten in Pennsylvania identifiziert. Seitdem hat es sich auf mindestens 11 weitere Bundesstaaten ausgebreitet. Das invasive Insekt kann kommerziell wertvolle Nutzpflanzen wie Trauben, Äpfel, Mandeln, Walnüsse, Kirschen, Hopfen und Pfirsiche sowie bestimmte Bäume beschädigen oder zerstören. Es tötet Pflanzen, indem es sich direkt von ihnen ernährt, und kann sie auch schädigen, indem es einen als „Honigtau“ bekannten Rückstand hinterlässt, der das Wachstum von Schimmelpilzen unterstützt. Kalifornien, das 82 % der landesweiten Trauben produziert, wurde zusammen mit dem Bundesstaat Washington als „sehr geeignetes“ Klima für die Gefleckte Laternenfliege identifiziert.

„Es ist schwer, im Voraus genau zu sagen, welche Auswirkungen die gefleckte Laternenfliege auf die Trauben produzierenden Regionen der Westküste haben wird, da wir nur Daten aus Kälte produzierenden Regionen haben“, sagte Jones. „In Pennsylvania haben wir Weinbergsverluste durch den doppelten Kälteeinschlag und durch gefleckte Laternenfliegen gesehen, die sich von den Reben ernähren. Aber wir wissen, dass Produzenten auch Verluste aufgrund des Schimmelpilzwachstums erleiden können.“

Um die Ausbreitung des Insekts vorherzusagen, verwendeten die Forscher ein Computersimulationstool namens „PoPS“ oder das Vorhersagesystem für die Ausbreitung von Schädlingen oder Krankheitserregern, das sie entwickelt haben, um jede Art von Schädling oder Krankheit zu verfolgen. Ihr System kombiniert Informationen über klimatische Bedingungen, die für die Ausbreitung des Schädlings geeignet sind, mit Daten darüber, wo Fälle registriert wurden, die Reproduktionsrate des Schädlings und wie er sich in der Umwelt bewegt. Neue Daten helfen ihrem Prognosesystem, die zukünftige Ausbreitung besser vorherzusagen.

Um die Gefleckte Laternenfliege zu verfolgen, nutzten die Forscher Beobachtungen, die zwischen 2015 und 2019 von landes- und bundesstaatlichen Landwirtschafts- und Schädlingsexperten gesammelt wurden. Sie betrachteten Eisenbahnnetze als „risikoreichen“ Weg für die Ausbreitung der Gefleckten Laternenfliege an die Westküste, da es sich um ein Trampen handelt Schädling, der seine Eier auf vielen verschiedenen Oberflächen, einschließlich Fahrzeugen, ablegen kann. Menschen können das Insekt versehentlich bewegen, wenn sie Versandmaterial, Steine, Eisenbahnwaggons oder sogar Fahrzeuge transportieren, in denen das Insekt seine Eier abgelegt hat.

„Der Hauptgrund, warum wir die Nähe zum Eisenbahnnetz in unser Modell aufgenommen haben, ist, dass sie stark mit der Ausbreitung über große Entfernungen korreliert“, sagte Jones.

Zusätzlich zur Berücksichtigung der Nähe zu einer Eisenbahnlinie bei der Ausbreitung des Insekts nahmen die Forscher auch an, dass das Insekt für den größten Teil der Fortpflanzung des Insekts die Anwesenheit des invasiven Wirtsbaums – des Baums des Himmels oder Ailanthus altissima – benötigt. Die Forscher sagten, dass der Baum oft entlang von Autobahnen und Eisenbahnlinien wächst.

„Wir sind davon ausgegangen, dass die gefleckte Laternenfliege einen Himmelsbaum braucht, um ihren Lebenszyklus abzuschließen“, sagte Jones. „Das Vorhandensein von Tree of Heaven, zusammen mit Schienennetzen, scheinen zwei Faktoren zu sein, die die Ausbreitung nach Kalifornien vorantreiben könnten. Die Temperatur dort ist im ganzen Bundesstaat relativ günstig.“

Forscher erwarten, dass die gefleckte Laternenfliege bis 2037 in weiten Teilen der Vereinigten Staaten etabliert sein wird, wenn alle Bemühungen, sie zu kontrollieren, eingestellt werden.

In Kalifornien sagten die Forscher, dass das Insekt bis 2027 mit geringer Wahrscheinlichkeit erstmals die Trauben produzierenden Bezirke erreichen wird, und mit hoher Wahrscheinlichkeit bis 2033. Sie erwarten, dass es sich wahrscheinlich bis 2034 in der Trauben produzierenden Region ausbreiten wird.

„Wenn wir sagen, dass es eine ‚hohe‘ Wahrscheinlichkeit gibt, diese Bezirke zu erreichen, meinen wir, dass es mehrere Bezirke gibt, die eine Wahrscheinlichkeit von mehr als 50 % haben“, sagte Jones.

Sie sagten voraus, dass sich das Insekt bis 2027 mit hoher Wahrscheinlichkeit in North Carolina ausbreiten würde. Die gefleckte Laternenfliege wurde bereits in Virginia identifiziert, und Forstexperten aus North Carolina verfolgen sie genau. Forscher sagten, dass sie daran arbeiten, das Bewusstsein der Erzeuger hier zu schärfen.

„Wir führen gerade Risikobewertungen durch und entwickeln begleitende Karten, um das Bewusstsein der Erzeuger in North Carolina und anderer Manager zu schärfen und ihnen zu helfen, Managementstrategien zu priorisieren“, sagte Co-Autor der Studie, Ross Meentemeyer, Goodnight Distinguished Professor of Geospatial Analytics am NC State.

Die Forscher sagten, dass ihre Ergebnisse Staats- und Bundesbeamten helfen könnten, die daran arbeiten, US-Pflanzen wie Trauben zu schützen, eine Industrie, die landesweit auf etwa 6,5 ​​Milliarden US-Dollar geschätzt wird. Ihre Ergebnisse bieten eine Vergleichsgrundlage für ihre Managementstrategien. Darüber hinaus können Beamte ihr Computermodellierungssystem verwenden, um das Ergebnis verschiedener Managementstrategien zu testen.

„Wir hoffen, dass dies den Schädlingsbekämpfern bei der Vorbereitung hilft“, sagte Jones. „Wenn sie früh mit der Überwachung beginnen oder mit der Behandlung beginnen können, sobald die gefleckte Laternenfliege ankommt, könnte dies die Ausbreitung auf andere Gebiete verlangsamen. Sie könnten auch präventiv den Baum des Himmels um die Weinberge herum entfernen.“