Welkom bij
Moderne landbouw
!
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.
De smaragdgroene asboorder ( Agrilus planipennis ) is een bedrieglijk aantrekkelijke metaalgroene volwassen kever met een rood achterlijf. Maar weinig mensen zien het insect zelf ooit - alleen het spoor van vernietiging dat het achterlaat onder de bast van essen.
Deze insecten, die inheems zijn in Azië en Rusland, werden voor het eerst ontdekt in Michigan in 2002. Sindsdien hebben ze zich verspreid naar 35 staten en zijn ze het meest destructieve en kostbare invasieve houtborende insect in de geschiedenis van de VS geworden. Ze zijn ook aangetroffen in de Canadese provincies Ontario, Québec, Manitoba, New Brunswick en Nova Scotia.
In 2021 stopte de USDA met het reguleren van het verkeer van essen en houtproducten in besmette gebieden omdat de kevers zich ondanks quarantaine-inspanningen snel verspreiden. Nu volgen federale regelgevers en onderzoekers een andere strategie:biologische bestrijding. Wetenschappers denken dat kleine sluipwespen, die jagen op smaragdgroene asboorders in hun natuurlijke verspreidingsgebied, de sleutel in handen hebben om deze invasieve soort te beteugelen en essen terug te brengen naar Noord-Amerikaanse bossen.
Smaragdgroene asboorder.
Ik bestudeer invasieve bosinsecten en werk samen met de USDA om gemakkelijkere manieren te ontwikkelen om smaragdgroene essenboorders en andere invasieve insecten te kweken in onderzoekslaboratoria. Dit werk is van cruciaal belang voor het ontdekken en testen van manieren om bosherstel beter te beheren en toekomstige uitbraken te voorkomen. Maar terwijl de smaragdgroene asboorder zich ongecontroleerd in de natuur heeft verspreid, het produceren van een consistent laboratoriumaanbod van deze insecten is verrassend uitdagend - en het ontwikkelen van een effectief biologisch bestrijdingsprogramma vereist veel doelinsecten.
Onderzoekers geloven dat de smaragdgroene asboorder waarschijnlijk ergens in de jaren negentig in de VS is aangekomen op geïmporteerd houten verpakkingsmateriaal uit Azië. De insecten leggen eieren in de schorsspleten van essen; wanneer de larven uitkomen, ze tunnelen door de schors en voeden zich met de binnenste laag van de boom. Hun impact wordt duidelijk wanneer de bast wordt afgepeld, onthullende dramatische voedingssporen. Deze kanalen beschadigen het vaatweefsel van de bomen - interne netwerken die water en voedingsstoffen transporteren - en doden uiteindelijk de boom.
Voordat deze invasieve plaag op het toneel verscheen, essen waren vooral populair voor residentiële ontwikkelingen, vertegenwoordigen 20-40 procent van de geplante bomen in sommige Midwesten-gemeenschappen. Smaragdgroene asboorders hebben tientallen miljoenen Amerikaanse bomen gedood met een geschatte vervangingswaarde van $ 10-25 miljard.
Essenhout is ook populair voor hout dat wordt gebruikt in meubels, sportuitrusting en papier, tussen vele andere producten. De essenhoutindustrie produceert jaarlijks meer dan 100 miljoen plankvoeten, gewaardeerd op meer dan $ 25 miljard.
Staats- en federale instanties hebben quarantaines gebruikt om de verspreiding van verschillende invasieve bosinsecten tegen te gaan, waaronder Aziatische boktorren en Lymantria dispar , voorheen bekend als zigeunermot. Deze aanpak is bedoeld om de beweging van eieren en jonge insecten die in hout zijn verborgen te verminderen, boomkwekerijgewassen en andere houtproducten. In provincies waar een invasieve soort wordt gedetecteerd, voorschriften vereisen doorgaans dat houtproducten een warmtebehandeling ondergaan, ontdaan van schors, gegaste of gechipt voordat ze kunnen worden verplaatst.
De quarantaine van de federale smaragdgroene asboorder begon in 2003 in 13 provincies in Michigan en nam in de loop van de tijd exponentieel toe tot meer dan een kwart van de continentale VS. Quarantaine kan effectief zijn wanneer plagen van bosinsecten zich voornamelijk verspreiden door beweging van hun eieren, lange afstanden liften wanneer mensen hout vervoeren.
Echter, vrouwelijke smaragdgroene asboorders kunnen tot zes weken na het paren tot 12 mijl per dag vliegen. De kevers zijn ook moeilijk te vangen, en worden meestal pas ontdekt als ze drie tot vijf jaar aanwezig zijn - te laat om quarantaines te laten werken.
Elk biocontroleplan geeft aanleiding tot bezorgdheid over onbedoelde gevolgen. Een berucht voorbeeld is de introductie van rietpadden in Australië in de jaren dertig van de vorige eeuw om het aantal kevers op suikerrietplantages te verminderen. De padden aten de kevers niet, maar ze verspreidden zich snel en aten veel andere soorten. En hun gif doodde roofdieren.
Het introduceren van soorten voor biocontrole is strikt gereguleerd in de VS. Het kan twee tot tien jaar duren om de effectiviteit van potentiële biologische bestrijdingsmiddelen aan te tonen, en het verkrijgen van een vergunning voor veldproeven kan nog twee jaar duren. Wetenschappers moeten aantonen dat de vrijgelaten soort gespecialiseerd is in de doelplaag en minimale effecten heeft op andere soorten.
Vier wespensoorten uit China en Rusland die natuurlijke vijanden zijn van de smaragdgroene essenboorder, hebben het goedkeuringsproces voor vrijlating in het veld doorlopen. Deze wespen zijn sluipwespen:ze zetten hun eitjes of larven af in of op een ander insect, die een nietsvermoedende voedselbron wordt voor de groeiende parasiet. Parasitoïden zijn geweldige kandidaten voor biocontrole omdat ze meestal een enkele gastheersoort exploiteren.
De geselecteerde wespen zijn klein en steken niet, maar hun eierleggende organen kunnen de schors van de essenboom binnendringen. En ze hebben gespecialiseerde zintuiglijke vermogens om smaragdgroene asboorderlarven of eieren te vinden om als hun gastheren te dienen.
De USDA werkt aan het kweken van enorme aantallen sluipwespen in laboratoriumfaciliteiten door in het laboratorium gekweekte smaragdgroene asboorders als gastheer voor hun eieren te leveren. Ondanks COVID-19 verstoringen, het bureau produceerde meer dan 550, 000 parasitoïden in 2020 en hebben ze op meer dan 240 locaties vrijgelaten.
Het doel is om zelfvoorzienende veldpopulaties van parasitoïden te creëren die de populaties smaragdgroene essenboorders in de natuur voldoende verminderen om herplante essen te laten groeien en bloeien. Verschillende onderzoeken hebben bemoedigende vroege resultaten laten zien, maar het veiligstellen van een toekomst voor essen zal meer tijd en onderzoek vergen.
Een hindernis is dat smaragdgroene asboorders die in het laboratorium worden gekweekt, verse asblokken en bladeren nodig hebben om hun levenscyclus te voltooien. Ik maak deel uit van een team dat werkt aan de ontwikkeling van een alternatief voor het tijd- en kostenintensieve proces van het verzamelen van boomstammen:een kunstmatig dieet dat de keverlarven in het laboratorium kunnen eten.
Het voer moet de juiste textuur en voeding bieden. Andere bladvoedende insecten eten gemakkelijk kunstmatige diëten gemaakt van tarwekiemen, maar soorten waarvan de larven hout verteren zijn kieskeuriger. In het wild, smaragdgroene essenboorders voeden zich alleen met soorten essen.
In de huidige wereldeconomie, met mensen en producten die zich snel over de wereld verplaatsen, het kan moeilijk zijn om effectieve beheeropties te vinden wanneer invasieve soorten zich over een groot gebied vestigen. Maar de lessen die zijn getrokken uit de smaragdgroene asboorder zullen onderzoekers helpen snel te mobiliseren wanneer de volgende bosplaag arriveert.
Kristine Grayson is universitair hoofddocent biologie aan de Universiteit van Richmond.
