(shaunl/iStock/Getty Images) Ausbrüche invasiver Mottenraupen, Lymantria dispar dispar und Waldzelt-Raupenmotten, Malacasoma disstria , treten in gemäßigten Wäldern mindestens alle fünf Jahre auf.
Die Insekten fressen sich durch so viele Blätter, dass Unsere Forschung hat ergeben Der daraus resultierende Rückgang des Laubfalls und die Zunahme des Raupenkots verändern die Art und Weise, wie Nährstoffe, insbesondere Kohlenstoff und Stickstoff, zwischen Land und nahegelegenen Seen zirkulieren, enorm.
Stickstoffreiche Insektenausscheidungen, sogenannte Frass, können ins Seewasser gelangen und als Dünger für Mikroben dienen.
Diese Mikroben können dann bei der Verstoffwechselung des Frass Kohlendioxid in die Atmosphäre abgeben. In Jahren mit Insektenbefall können die großen Mengen an Gras das Wachstum von Bakterien begünstigen, die in Seen Treibhausgase freisetzen Überwältigung der Seealgen, die der Atmosphäre Kohlendioxid entziehen .
Diese Insekten sind im Grunde kleine Maschinen, die kohlenstoffreiche Blätter in stickstoffreichen Kot umwandeln. Der Kot fällt in Seen statt in die Blätter, was die Wasserchemie erheblich verändert.
Wir gehen davon aus, dass dadurch das Ausmaß, in dem Seen Treibhausgasquellen sind, weiter zunehmen wird.
Da sich das Klima in der gemäßigten Region der Welt verändert, wird erwartet, dass die Insektenpopulationen zunehmen und nach Norden wandern. Das bringt In den nördlichen Wäldern besteht in Zukunft ein erhöhtes Risiko für Defoliator-Ausbrüche Dies führt möglicherweise dazu, dass größere Mengen Kohlendioxid aus nahegelegenen Seen freigesetzt werden.
Klimawandel Es wird auch erwartet, dass es das Wachstum von Laubbäumen rund um die Seen begünstigt, was unserer Erfahrung nach die Wirkung der Insekten verstärken wird.
Wo ist die gute Nachricht?
Während die Auswirkungen der Entlaubung durch Insekten sowohl in der Häufigkeit als auch in der Schwere zuzunehmen scheinen, sind auch die Seegewässer jenseits des Kanadischen Schildes von einer Schädigung betroffen Prozess namens Bräunung aufgrund einer Ansammlung von teeähnlichem, gelöstem organischem Kohlenstoff im Seewasser.
Diese abnehmende Klarheit der Seen wird auf viele Faktoren zurückgeführt, darunter den Klimawandel und ihre Erholung nach historischen sauren Regenfällen und Abholzungsaktivitäten.
Unsere 32-jährige Überwachungsstudie hat gezeigt, dass ein Ausbruch blattfressender Raupen die Kohlenstoffansammlung eines ganzen Jahres in nahegelegenen Seen effektiv ausgleichen und die Klarheit des Wassers erheblich verbessern kann.
In Jahren ohne Ausbruch blattfressender Insekten stammen Kohlenstoff und Stickstoff, die in die Seen gelangen, normalerweise aus verrottenden Blättern und Nadelbäumen. Diese Inputs erreichen in der Regel im Herbst ihren Höhepunkt.
In Ausbruchsjahren stellten wir fest, dass nahegelegene Süßwasserseen, insbesondere solche, die von Laubwäldern umgeben sind, ein Drittel weniger gelösten Kohlenstoff oder „Waldtee“ im Wasser hatten, weil die hungrigen Raupen den Kohlenstofffluss zum See effektiv zurückhielten.
Der dauerhafte Nutzen dieser plündernden Insekten wird deutlich, wenn die invasiven Insekten auf bereits gestresste Bäume treffen, wie zum Beispiel den verkümmerten Birkenwald rund um die riesigen Metallhütten in Sudbury, Ontario.
Dieses 80.000 Hektar große Industriegebiet erlebt aufgrund von a eine bemerkenswerte natürliche Erholung Reduzierung der Säure- und Metallpartikelemissionen um 98 Prozent von dem, was war noch in den 1970er Jahren die weltweit größte Punktquelle für Schwefelverschmutzung .
Der Verlust, die Kontamination und die Verschlechterung des Bodens in Sudbury benachteiligen die Bäume eindeutig im Kampf gegen laubabblätternde Insekten.
Raupen als kleine Pflüge?
Bäume können vor Insekten nicht fliehen, können aber in der Regel mehrere schwere Angriffe überstehen. Allerdings geht es den Bäumen in den Industriebrachen von Sudbury wegen all der anderen Belastungen, denen sie ausgesetzt sind, nicht so gut.
Zu diesen Stressfaktoren gehören der Verlust von Bodenfeuchtigkeit und organischer Substanz sowie die jahrzehntelange Ansammlung giftiger Metallpartikel aus den Schmelzöfen.
Das Ergebnis ist, dass diese gestressten Bäume eine köstliche Nahrungsquelle für Raupen und andere Insekten darstellen und die Landschaft oft mit toten und absterbenden Bäumen übersät ist, die auf dem Weg zur Erde sind.
In früheren Laborexperimenten , das haben wir gezeigt, als wir gefüttert haben L. dispar Raupenblätter von den gestressten Weißbirken der Industriebrachen fraßen sie mehr Blätter und produzierten viel mehr Gras, was das Pflanzenwachstum im Boden, der diesen Kotregen abbekommen hatte, steigerte.
Ja, die Insekten machen den kämpfenden Bäumen auf den Industriestandorten sehr zu schaffen. Aber die Verbesserung der Bodenqualität ist der wahre Gewinner.
Gesund Der Boden ist einer der größten und sichersten Orte, um Kohlenstoff aus der Atmosphäre zu binden , Schlüssel in unserem Kampf gegen den Klimawandel. Wie jeder Landwirt weiß, ist der Schutz und die Wiederherstellung der Bodenqualität auch für eine nachhaltige Landwirtschaft von entscheidender Bedeutung.
Deshalb versuchen gut informierte Landwirte regelmäßig, den Nährstoffentzug aus dem Boden zu stoppen und eine nährstoffreiche Futterpflanze wie Luzerne einzubauen, um den Boden wieder aufzubauen.
Unsere Forschung zeigt, dass diese hungrigen Raupen mittlerweile eine überraschend große Rolle bei der Veränderung wichtiger Merkmale des globalen Kohlenstoffkreislaufs zu spielen scheinen, wir betrachten sie jedoch mittlerweile auch als winzige Pflüge, die zur Verbesserung degradierter Böden beitragen können. 
John Gunn , Kanada Forschungslehrstuhl für gestresste aquatische Systeme, Laurentianische Universität ; Andrew J Tanentzap , Dozent für Global Change Ecology, Universität von Cambridge , Und Samuel Woodman , Doktorand, Ökosystem und globaler Wandel, Universität von Cambridge .
Dieser Artikel wurde erneut veröffentlicht von Die Unterhaltung unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das originaler Artikel .