全球变暖加剧了北美、欧洲和西伯利亚的松树和云杉甲虫爆发,破坏了数万平方英里的林地。科学家警告说,一些森林生态系统可能永远无法恢复。

首先,山松甲虫摧毁了北美西部的美国黑松和黄松。然后是云杉甲虫,它们以高海拔的恩格尔曼云杉为目标,从新墨西哥州蔓延到科罗拉多和更远的地方。总而言之,气候变化推动了树皮甲虫的发展,它们已经遭到了破坏85000平方英里自2000年以来,美国西部的森林面积和犹他州一样大。松树甲虫也大致杀死了树木65000平方英里在不列颠哥伦比亚省的森林,在美国东南部,他们对阿拉巴马州和密西西比等各州的木材行业造成了数百万美元的损害。

甲虫现在正在推进大西洋沿岸,于2014年到达纽约长岛,康涅狄格州第二年。一种新研究他们可以开始进入新英格兰的扭转节松和加拿大海事省的令人红松的扭曲的节目。气候科学家表示,温暖的冬季可以将甲虫北进入加拿大的北方森林。

从欧洲到西伯利亚,树皮甲虫的爆发频率越来越高,林地因高温和干旱而变得脆弱。瑞士正在为其最重要的树木——云杉的最终消失做准备,因为更温暖的天气会使除了阿尔卑斯山高处的树木外,其他树木几乎无法生存。的捷克共和国波兰德国斯洛伐克的挪威云杉正遭受着严重的甲虫袭击。在西伯利亚一只相关的云杉甲虫帮助了另一种昆虫害虫,西伯利亚丝绸蛾,自2014年以来的西伯利亚杉木,松树和云杉超过1,100平方英里。这种侵犯现在正在向北蔓延到自由爆发的北极北极星站。

“我们在这里和欧洲看到的针叶树死亡量历史上是前所未有的,”一位美国专家说。

盐湖城犹他大学的地理学家杰西·莫里斯说:“我们在这里和欧洲看到的针叶树死亡的数量是历史上前所未有的。”莫里斯和其他科学家正试图确定这种可能性影响随着气候变化引发越来越广泛和严重的甲虫爆发,更严重的野火、流域破坏、栖息地破坏和碳储存减少。

树皮甲虫是针叶树森林生命周期的自然部分,定期燃烧和褪色等烟花。但在过去二十年中的范围和强度是正常的,科学家们说,大部分是因为上升的温度正在预防甲虫幼虫的广泛冬天,同时也增强了甲虫的杀戮力量。昆虫不仅扩大到新领域,它们也在早些时候孵化并更频繁地再现。新的侵扰具有惊人的速度,甲虫的纯粹数量超过了任何森林专家。莫里斯说,他看到犹他州的云杉甲虫流行病如此激烈,当昆虫杀死所有树木时,他们开始攻击电话杆。

云杉的甲虫(IPS字样)扩展了欧洲和西伯利亚的范围。

云杉甲虫(Ips Typographus)扩大了欧洲和西伯利亚的范围。在上面

也许更令人担忧的是,甲虫开始瞄准新的物种,比如在加拿大大片地区都能找到的杰克松,它直到现在还没有受到攻击。

“树皮甲虫,我喜欢称之为第一反应者,因为它们对变化非常敏感,”他说戴安娜六是Misoula蒙大拿大学的森林昆虫学家。“正如我们所看到的那样,真正让他们努力需要很多。”

南松甲虫,直到最近被限制在其原生栖息地在中美洲和美国东南部,因为它的幼虫死亡当寒冷的冬天夜晚下降树皮华氏温度低于14度的纬度,致命的限制已经被约40英里缓慢向北十年自1980年以来,新学习由哥伦比亚大学的研究人员发现。在哥伦比亚大学大学研究生(Coryy Lesk)建立了昆虫的进步,南方松树甲虫南部松树甲虫可能会损害2080年的北方红和杰克松树林近273,000平方英里。

通常情况下,虫害会持续几年,直到甲虫杀死所有的寄主树木,或者寒流杀死甲虫。此后,落在地上的松子开始发芽,森林逐渐重新生长。甲虫不会攻击幼树直到它们的直径达到3英寸左右。但是今天不断变化的气候给树木带来了压力,使它们在面对甲虫入侵时更加脆弱,同时也使甲虫变得更加强大。最重要的是,在美国,几十年的灭火使森林变得异常密集和均匀,促进了甲虫在树木之间的传播。

近年来持续时间越来越长、强度越来越大的干旱削弱了树木的防御能力。

多亏了树木有效的防御机制,世界上的针叶林在树皮甲虫的攻击下存活了数千年。当甲虫在树皮中挖洞时,树木会释放一种富含挥发性有毒化学物质的汁液来冲洗昆虫,防止它们发送信息素信号召集其他甲虫。但近年来持续时间越来越长、强度越来越大的干旱削弱了树木的防御能力。没有足够的水,树木就不能产生足够的汁液,高温会导致水分进一步流失。树木变弱,更容易被压倒。

甲虫巨大爆发的生态影响并没有清除。但是一些毁灭性后果的潜力。

“它可以影响我们可以衡量的任何事情,”Christopher Fettig,一名研究昆虫学家美国林务局太平洋西南研究站在加州戴维斯。“我们看到了一些非常复杂的东西,我们才刚刚开始理解。”

野火严重爆发后最令人担忧的问题之一。大火以难以置信的强度横扫了一些甲虫死亡地区,比如西福克复合火灾2013年在科罗拉多州烧毁了超过10万英亩的土地。直立的死树也使扑灭森林火灾变得更加困难和危险,因为这些骨架有可能倒下。

自2000年以来,树皮甲虫已经破坏了美国西部85000平方英里的森林,包括2016年加利福尼亚的这个地区。

自2000年以来,树皮甲虫已经破坏了美国西部85000平方英里的森林,包括2016年加利福尼亚的这个地区。美国森林服务

费蒂格和其他科学家说,野火甲虫和树皮甲虫之间的关系很复杂。火灾的严重程度取决于甲虫肆虐的时间和强度。火灾风险最高的时候是头几年,那时候枯树上还挂着针叶。针落后,火更难从一棵树转移到另一棵树,这种现象被称为“燃烧”。然而,当新芽发芽时,火灾风险可能再次上升。在炎热干燥的环境下,基本上任何森林都可能被烧毁。

另一个主要损失是森林食物网和野生动物栖息地。针叶树种子是许多鸟类和动物的主要食物来源。例如,白皮松的种子特别大,营养丰富,是灰熊冬眠前最喜欢吃的食物。甲虫周围爆发黄石国家公园近年来,浪费了超过一百万英亩的白银架,迫使熊走到较低的海拔 - 更接近人类 - 寻找食物。关于白银松树衰落的担忧是黄石灰熊在濒临灭绝的物种名单上的关键原因,直到今年夏天,当时内政部秘书解除熊的保护。

随着甲虫现在进入树种没有被过去遭到袭击的树种,缺乏自然防御,野生动物后果的潜力已经放大。科学家特别关切的是,南部和西部松树甲虫正在跳入杰克松树 - 这是美国北部的部分地区,以及从海岸到海岸的加拿大 - 并且可以在整个大陆上一个“陆地桥”。这可能是通过重要的鸟类繁殖范围和远北部作为加拿大苔原的关键野生动物食品供应的爆发。

“现在人们真的担心这个甲虫将摧毁北方森林,”一位科学家说。

“人们现在真的很担心这种甲虫会破坏北方对于野生动物、碳封存等来说,这是非常重要的森林,”Six说。

已经濒临灭绝的杰克松林原生物种,比如Kirtland的鸣鸟,可以推过边缘。罕见的歌曲只在密歇根杰克松树林的特定区域筑巢,这可以直接位于甲虫的未来道路中。“无论它们还是任何针叶树筑巢鸟,都是一个很好的问题,可以在甲壳虫队进入后超出甲虫的蔓延,”鸟田指南作者肯纳考夫曼说。

甲虫的流行也可能威胁到水资源。在森林覆盖的山区流域,比如西部各州的主要水源科罗拉多河流域,大部分的年降水量以降雪的形式下降。如果没有树木的庇护,积雪可能会提前融化,在夏季农业需求高峰到来前几周,大部分积雪就会流入河流。

研究人员尚未发现美国树皮甲虫爆发对水资源的重大影响。但随着甲虫到达海拔更高的云杉,那里有更多的积雪,情况可能会发生变化。

“如果我们思考西部森林是西方的水塔,云杉杉木区真的是那家水塔的大部分,”气候研究员杰夫·卢卡斯说西方水评估。

科学家们说,大量的针叶树的损失也可以将碳源从碳源转化为碳源,因为侵染的松树,云杉和灭菌器停止吸收二氧化碳,模具和腐烂,释放储存的碳。

波兰比亚沃维耶扎森林的一名护林员指着云杉树皮甲虫的幼虫。

波兰比亚沃维耶扎森林的一名护林员指着云杉树皮甲虫的幼虫。WOJTEK Radwanski / AFP / Getty Images

甲虫爆发图片在欧洲有些不同,在大部分内,侵扰倾向于比美国在美国更密切地管理。因为欧洲国家对监测的森林较小。例如,在德国,政府森林队的每两周检查政府森林的每个针叶队都在德国Freiburg森林研究所的Forefach森林研究所的森林研究所森林研究所主管部门的迹象中,每两周检查每两周甲虫。。

“我们认识每一棵树,”德尔布说。当一株被感染的树被发现时,它会在幼崽孵化并感染更多的树之前被立即移除。“所以我们没有大面积受损的树木,”他说。

美国广阔的公共林地主要由空中调查监测,这次频繁地进行。甲壳虫管理选项包括侵扰持有,后来或离开树骨架不受干扰之前的森林变薄。

面对树皮甲虫的攻击,世界针叶树的未来会是怎样的呢?

科学家说,大多数森林至少会在一定程度上恢复。一般来说,针叶林是有弹性的,它们最终会在甲虫流行后回归。

但是以今天破坏的规模来看,许多森林可能再也无法恢复往日的辉煌。气候变化可能改变目前的森林知识。“我们正在进入一个相当大的不确定时代,”Six说。

一些森林似乎已经失去了恢复力。在加州南部内华达山脉的部分地区,甲虫几乎杀死了所有低海拔的黄松。科学家说这些树木可能不会再回来了由于干旱杀死了幼苗,而不断变化的气候条件使生态系统超过了临界点。“我确实认为我们会看到一些针叶林向橡树林地过渡,”费蒂格说。“有些会过渡到灌丛或草原。”大松树和云杉可能让位于较小的灌木冷杉。

森林总是在移动,当条件变得有利时,就会进入新的领域,很快就会有害虫出现。但是,随着气候变暖扩大树皮甲虫的活动范围,“有些[树木]物种将没有任何地方可移动,特别是在高海拔地区,”林务局的昆虫学家芭芭拉·本茨说岩石山研究站在犹他州洛根。“所以他们必须弄清楚如何适应。”