Wenn Sie schon einmal den bekannten Juckreiz eines vom Braunschwanzmotte-Baum befallenen Ausschlags gespürt, die graugrünen Nadeln einer befallenen Schierlingstafel gesehen oder beobachtet haben, wie Spechte sich in Eschen bohren, um unter der Oberfläche verborgene Nahrung zu finden, dann haben Sie die verheerenden Auswirkungen nichtheimischer Schädlinge erlebt.
Braunschwanzmotte, Wollige Adelgid der Hemlocktanne und Asiatischer Eschenprachtkäfer sind nur drei der zahlreichen Schädlinge, die verheerende Schäden an der öffentlichen Gesundheit, der Wirtschaft und der ökologischen Landschaft des Staates Maine angerichtet haben.
Angela Mech, Assistenzprofessorin für Entomologie an der University of Maine, ist Expertin für Waldinsekten, insbesondere die invasiven Arten.
„Wenn es um die Invasion nichtheimischer Insekten in Nordamerika geht, halten diejenigen von uns, die auf dem Gebiet arbeiten, den Atem an, wenn etwas zum ersten Mal entdeckt wird, weil wir keine Ahnung haben, ob es sich um den nächsten Asiatischen Eschenprachtkäfer, den nächsten Braunschwanzspinner oder das nächste wirklich schlimme Ding handelt“, sagte Mech.
Mech beschäftigt sich seit 2016, als sie als Postdoktorandin an der University of Washington arbeitete, mit der Frage, wie man vorhersagen kann, welche dieser Eindringlinge die nächste ökologische Katastrophe verursachen könnten. „Warum tun manche Arten all diese schlimmen Dinge? Aber die Mehrheit nicht?“, sagte Mech und stellte damit dieselbe Frage, die die Gruppe ursprünglich zusammengebracht hatte.
Diese Frage inspirierte Mech und ihre Mitarbeiter dazu, ein Tool zu entwickeln, mit dem sich das Risiko vorhersagen lässt, das ein nichtheimisches Insekt darstellen könnte, wenn es in ein bestimmtes Gebiet eingeführt wird. Der Name lautet passenderweise „Pest Predictor“.
Der i-Tree Schädlingsvorhersagetool ist das Ergebnis von sieben Jahren Arbeit von Mech und Kollegen, die Institutionen in den gesamten Vereinigten Staaten vertreten.
Es wurde im Herbst 2023 gestartet und verwendet durch Hypothesen bestimmte Eingabedaten, um die Wahrscheinlichkeit vorherzusagen, mit der ein nicht heimisches Insekt zu einem Schädling mit großer Auswirkung wird. Es wird von i-Tree gehostet, einer von Experten begutachteten Software-Suite des Forest Service, die Tools zur Analyse und Bewertung der Vorteile der städtischen und ländlichen Forstwirtschaft bietet.
Um das Tool zu erstellen, haben die Forscher Faktoren zusammengetragen, die die Fähigkeit nichtheimischer Insekten, einen Wald umzugestalten, beeinflussen können. Merkmale des Insekts, Merkmale der nordamerikanischen Wirtsbäume, die Evolutionsgeschichte des Insekts und die Evolutionsgeschichte des Baums wurden jeweils ausgewertet und dann zu einem einzigen Modell kombiniert, das das Risiko vorhersagt, das ein bestimmtes Insekt für jede nordamerikanische Baumart darstellt.
„Wir mussten all diese Daten sammeln, um diese Hypothesen zu testen“, sagte Mech. „Unsere Schlussfolgerung war, dass es wie bei jedem Rezept mehrere Zutaten gibt und es daher keine einheitliche Antwort gibt. Es waren tatsächlich mehrere Dinge. Manchmal hat es mit dem Wirt zu tun und dann hat es auch mit der Evolutionsgeschichte zu tun. Es geht darum, diese Dinge in der richtigen Reihenfolge anzuordnen. Das ist das Rezept für die Zerstörung.“
Nathan Havill, ein Forschungsentomologe an der Northern Research Station des Forest Service, war einer der Hauptentwickler des Schädlingsvorhersageprogramms. Havill arbeitet in der Abteilung für invasive Arten der Behörde und konzentriert sich auf Schädlinge, die Bäume und Waldökosysteme beeinträchtigen. Er konzentriert sich hauptsächlich auf Genetik und Evolutionsbiologie und untersucht neue Schädlinge, um mehr über ihre Herkunft und ihre natürlichen Feinde herauszufinden, die möglicherweise ihre Ausbreitung eindämmen könnten.
Derzeit sammelt Havill Informationen über etwa 70 Arten nichtheimischer Insekten. Er beabsichtigt, diese Informationen in das Modell einzugeben, das dabei helfen kann, festzustellen, ob einige Arten das Potenzial haben, sich zu Schädlingen mit schwerwiegenden Auswirkungen zu entwickeln.
„Wenn ein nichtheimisches Insekt eingeführt wird und sein hässliches Haupt als Schädling erhebt, beginnt oft ein hektisches Unterfangen, herauszufinden, was es ist und woher es kommt. Während wir versuchen, diese grundlegenden Informationen herauszufinden, tötet der Schädling Bäume“, sagte Havill.
„Wenn wir unsere Bemühungen auf bestimmte Insektengruppen konzentrieren und diese untersuchen können, bevor sie hierher kommen, können wir die Zeit, die wir damit verbringen, diese grundlegenden Elemente herauszufinden, einsparen. Das ist meiner Meinung nach der eigentliche Vorteil dieses Tools: Wir können die Forschung konzentrieren und die Untersuchung jener Insekten, die mit höherer Wahrscheinlichkeit zu Mega-Invasoren werden, effizienter gestalten.“
Havill merkte außerdem an, dass der Einsatz eines Werkzeugs dieser Art einen effizienteren und kostengünstigeren Arbeitsablauf zur Ausrottung von Schädlingen ermöglicht, sobald diese auftreten.
„Oftmals werden wir überrascht und wenn wir erkennen, dass ein invasives Insekt eine ernstzunehmende Plage ist, hat es sich bereits so weit ausgebreitet, dass eine Ausrottung wirklich schwierig ist. Wenn wir die Schädlinge früher erkennen und verstehen und sie identifizieren und früher finden können, können wir sie möglicherweise ausrotten, bevor sie sich ausbreiten und zu weit verbreiteten Schädlingen werden“, sagte Havill.
Mech und Havill sehen in diesem Tool eine proaktive Lösung für die reaktive Arbeit, die sie beide täglich leisten. Da das Tool dabei helfen kann, die nächste ökologische Katastrophe vorherzusagen, besteht ihr nächster Schritt darin, dies bekannt zu machen und mit Forschern weltweit in Kontakt zu treten, um herauszufinden, wie sich das Tool in ihren eigenen Ländern auswirken kann.