Nei decenni successivi, gli aumenti delle temperature invernali legati al riscaldamento globale potrebbero estendere in modo significativo la gamma del coleottero del pino meridionale, uno degli insetti che uccidono gli alberi più aggressivi al mondo, attraverso gran parte degli Stati Uniti settentrionali e del Canada meridionale, dice un nuovo studio. L'areale del coleottero è nettamente limitato dalle minime estreme annuali di temperatura, ma questi minimi stanno aumentando molto più velocemente delle temperature medie, una tendenza che probabilmente guiderà la diffusione dei coleotteri, dicono gli autori. Lo studio è stato pubblicato oggi sulla rivista Cambiamenti climatici naturali .

Lo studio indica "un'enorme vulnerabilità in un vasto ecosistema, " ha detto l'autore principale Corey Lesk, uno studente laureato presso il Dipartimento di Scienze della Terra e dell'Ambiente della Columbia University. "Potremmo vedere la perdita di biodiversità e foreste regionali iconiche. Ci sarebbero danni al turismo e alle industrie forestali nelle aree rurali già in difficoltà". Coautore Radley Horton, un ricercatore presso il Lamont-Doherty Earth Observatory della Columbia University, che le foreste infestate potrebbero anche seccarsi e bruciare, mettendo in pericolo la proprietà ed emettendo grandi quantità di carbonio nell'atmosfera.

Fino a poco tempo fa, i coleotteri dei pini meridionali vivevano dall'America centrale fino agli Stati Uniti sudorientali, ma nell'ultimo decennio o giù di lì hanno anche iniziato ad apparire in alcune parti del nord-est e del New England. Epidemie sostanziali hanno iniziato a verificarsi nel New Jersey nel 2001. I coleotteri sono stati trovati per la prima volta a Long Island a New York nel 2014 e nel Connecticut nel 2015.

Lesk e Horton prevedono che entro il 2020, i coleotteri si stabiliranno lungo la costa atlantica fino alla Nuova Scozia. Dicono che entro il 2050, 78 per cento dei 48, 000 miglia quadrate ora occupate da foreste di pini dal sud del Maine all'Ohio orientale avranno climi nuovamente adatti ai coleotteri. Entro il 2060, si aspettano che lo scarabeo si stabilisca ulteriormente dal sud del New England attraverso il Wisconsin, ed entro il 2080, i climi adatti al coleottero dovrebbero raggiungere il 71 percento di pini rossi e il 48 percento di pini rossi, che si estendono su oltre 270, 000 miglia quadrate degli Stati Uniti nordorientali e del Canada meridionale.

La ricerca fa parte di un più ampio corpus di lavoro in cui Lesk e Horton mirano a identificare i rischi per le specie e gli ecosistemi legati ai cambiamenti delle temperature estreme. Molte specie sono sensibili ad alti e bassi, che dovrebbero vedere ampie oscillazioni di frequenza e intensità con il riscaldamento del clima. I ricercatori hanno scelto di concentrarsi sul coleottero del pino meridionale perché ha un enorme impatto sugli ecosistemi forestali, e l'influenza delle soglie fredde sul suo areale è stata ben documentata fin dall'inizio del XX secolo. Le infestazioni di coleotteri del pino negli Stati Uniti sudorientali sono costate circa 100 milioni di dollari l'anno in perdite di legname dal 1990 al 2004 solo, secondo il servizio forestale degli Stati Uniti.

In passato tali analisi hanno esaminato principalmente le temperature medie di luglio o le temperature medie di gennaio, disse Matthew Ayres, un professore di scienze ecologiche al Dartmouth College che ha studiato i coleotteri. Questo può sembrare sensato, Egli ha detto, ma "quella variabile, la notte più fredda dell'inverno, è molto importante per tutti i tipi di cose." La notte più fredda dell'inverno si è riscaldata di circa 6 o 7 gradi Fahrenheit negli ultimi 50 anni nelle stazioni meteorologiche in molte parti degli Stati Uniti, rispetto a solo 1 grado Fahrenheit per le temperature medie annuali. Horton e Lesk prevedono ulteriori aumenti delle temperature minime annuali dell'aria da 6,3 a 13,5 gradi Fahrenheit negli Stati Uniti nordorientali e nel Canada sudorientale entro il 2050-2070.

I ricercatori hanno esaminato da vicino il New Jersey, dove la diffusione dei coleotteri si è verificata in mezzo a una tendenza al riscaldamento in condizioni di freddo estremo. La temperatura della corteccia di pino di cui si nutrono i coleotteri, che è più caldo dell'aria, è apparentemente il fattore critico. Gli avvistamenti più settentrionali erano altamente correlati con le latitudini alle quali le temperature invernali della corteccia raggiungevano un minimo di 14 gradi Fahrenheit. Dal 1980, Le temperature minime invernali della corteccia di 14 gradi sono migrate verso nord nel New Jersey di circa 40 miglia per decennio. Gli avvistamenti più settentrionali dei coleotteri si sono spostati verso nord di circa 53 miglia per decennio dal 2002.

Per tenere conto delle incertezze nelle loro proiezioni, Lesk e Horton hanno incorporato 27 diversi modelli climatici globali e due modelli di emissioni di gas serra. Hanno anche preso in considerazione la possibilità che i coleotteri non sarebbero stati in grado di viaggiare attraverso foreste di latifoglie di pini nel nord degli Stati Uniti. Però, i coleotteri sono già riusciti in questa impresa in molte aree. In tutto, i ricercatori hanno scoperto che le incertezze hanno portato a un intervallo di 43 anni tra il primo e l'ultimo anno che ci si aspetterebbe che in media emerga un clima adatto ai coleotteri in tutta la regione dello studio.

Il documento non ha affrontato alcune incertezze, come la possibilità che il freddo estremo possa cambiare in modo più drammatico di quanto suggeriscano i modelli climatici, se i modelli di circolazione atmosferica o il manto nevoso cambiano in modi imprevisti. Ci sono anche domande su come i coleotteri potrebbero rispondere a siccità o ondate di calore; quanto saranno vulnerabili le specie di pino nordico agli attacchi dei coleotteri; e come il riscaldamento delle temperature può influenzare i predatori naturali dei coleotteri, come lo scarabeo a scacchi.

I gestori del territorio più a sud hanno utilizzato strategie adattive con scarso successo, principalmente diradamento delle foreste dove la densità di alberi è elevata, o abbattere alberi infestati. La domanda è se queste strategie funzioneranno nel nord.