Tørke og klimaændringer skifter træsygdom i Sierra Nevada

Selv patogener har deres grænser. Når det bliver for varmt eller for tørt, nogle patogener – som mange levende ting – søger efter køligere, vådere og mere gæstfrie himmelstrøg. Økologer har stillet spørgsmålstegn ved, om en opvarmning, tørre klima er forbundet med spredning af plantesygdomme, men det har været uhåndgribeligt at opdage et fingeraftryk af klimaændringer.

En undersøgelse fra University of California, Davis, giver nogle af de første beviser på, at klimaændringer og tørke flytter rækken af ​​smitsomme sygdomme i skove, der lider af hvid fyrreblærerust.

"Fordi patogener har termiske tolerancer, vi ser udvidelser og sammentrækninger i denne sygdoms rækkevidde, " sagde hovedforfatter Joan Dudney, en Davis H. Smith postdoc ved UC Davis i laboratoriet hos professor Andrew Latimer, en studie medforfatter. "Klimaændringer fører ikke så meget til udbredte stigninger i denne sygdom, men snarere til at flytte, hvor den dukker op."

Studiet, offentliggjort i dag i tidsskriftet Naturkommunikation , fandt ud af, at hvid fyrreblærerrustsygdom udvidede sit udbredelsesområde til højereliggende skove i det sydlige Sierra Nevada mellem 1996 og 2016. Samtidig, den fortrak også sin rækkevidde i lavere højder, hvor forholdene ofte var for varme og tørre til dens overlevelse.

"Vores undersøgelse viser klart, at smitsomme plantesygdomme bevæger sig opad, og de bevæger sig hurtigt, " sagde Dudney. "Få fyrretræer er resistente over for, hvad der dybest set er en hvidfyrepandemi på den nordlige halvkugle."

White pine vable rustsygdom er forårsaget af et patogen, Cronartium ribicola, og det har ført til et stort fald af hvidfyr-arter i hele USA, herunder hvidbarkfyr, som er i færd med at blive opført som en truet art. Undersøgelsen tyder på, at hvidbarkfyr og mange andre højtliggende fyrrearter kan blive stadig mere truet under klimaændringer.

Udvidelse og kontrahering

For at indsamle data, videnskabsmænd brugte fem år på at undersøge langsigtede overvågningsområder i den fjerntliggende vildnis i Sequoia og Kings Canyon nationalparker, måling af stabile isotopsignaturer i fyrrenåle og indsamling af observationer for over 7, 800 individuelle værtstræer. Dataene omfatter to undersøgelser, der var omkring 20 år fra hinanden. Det, der resulterede, er en af ​​de første klare målinger af et område med smitsomme plantesygdomme, der skifter til højere højder.

De fandt ud af, at det optimale klima for blærerust bevægede sig til højere højder mellem 1996 og 2016 - et varmere, varmere periode end de foregående to årtier. Klimaændringer reducerede forekomsten af ​​blærerustsygdom med 5,5 % i tørre, lavere højder og øgede dens udbredelse med næsten 7 % i koldere øvre højder. Dette svarede til en områdeudvidelse på omkring 200, 000 acres, som afslørede flertallet af værter i nationalparkerne Sequoia og Kings Canyon.

Selvom infektionsrisikoen steg i parkerne, den samlede forekomst af sygdommen faldt i området. Det overraskende resultat skyldes til dels, at mange af de inficerede træer i de lavereliggende områder døde mellem undersøgelser, og det blev for varmt og tørt til, at nye infektioner kunne udvikle sig der. I mellemtiden de sekundære værter, som patogenet kræver - såsom ribs- og stikkelsbærplanter - er ikke rigelige i højere højder, selvom det kan ændre sig i takt med at klimaet bliver varmere.

Et evolutionært løb

Til hvide fyrretræer, skovene over nationalparkerne Sequoia og Kings Canyon har længe tjent som et lille tilflugtssted fra hvid fyrreblærerust, men den forventede udvidelse af sygdommen under klimaændringer truer dette tilflugtssted, tyder undersøgelsen på.

Forfatterne sagde, at hvide fyrretræer i undersøgelsesområdets øvre højder er "sygdomsnaive." De samme barske forhold, de tilpassede sig, begrænsede også de fleste sygdomme og skadedyr. Klimaændringer flytter disse begrænsninger hurtigt, efterlader træerne mere sårbare.

"Det er en slags kapløb mellem evolution og klimaændringer, " sagde Latimer. "Indtil videre, klimaforandringerne vinder."

Mens udsigten med hvid fyrretræ ser dyster ud, Dudney sagde, at en proaktiv sygdomsforebyggelse kunne hjælpe med at bremse spredningen og opdage nye invasioner.

"Når de har oplevet en epidemi, vi har kun få muligheder end at triage området, " sagde Dudney.