Dead Spruce Budworm moths (Choristoneura fumiferana) che galleggia sulla superficie di un lago boreale durante un periodo di epidemia di insetti nel 2017. Il lago si trova a nord del lago Saint-Jean in Quebec, Canada. Credito:Emy Tremblay, Karoline Pitre, Miguel Montoro Girona, Lionel Navarro, Guillaume Grosbois
scaglie di falena, conservata nel fango di un lago di foresta di conifere, sono stati utilizzati per identificare focolai di questi insetti negli ultimi 10, 000 anni. Questa nuova tecnica rivoluzionaria, riportato nella rivista ad accesso libero Frontiere in ecologia ed evoluzione , può dirci di più sulla frequenza e l'intensità delle epidemie di insetti passate e future, il loro impatto sull'ambiente forestale e come sono collegati ai cambiamenti climatici.
"Questa è una scoperta emozionante, che aumenterà notevolmente la nostra conoscenza degli ecosistemi forestali preistorici, " dice il dottor Miguel Montoro Girona, co-autore di questo articolo, con sede presso l'Università svedese di scienze agrarie, Umeå, Svezia. "È paragonabile al polline fossile e ai marcatori di carbone nei sedimenti, che ha rivoluzionato la ricerca preistorica per fornire informazioni sulle piante, clima e incendi boschivi risalenti a migliaia di anni fa. Il nostro nuovo metodo può essere applicato a molti ecosistemi in cui falene e farfalle hanno una marcata influenza sul paesaggio".
Le falene sono uno degli insetti più diffusi e riconoscibili al mondo. Nelle foreste boreali del Nord America, costituiti principalmente da conifere, alberi sempreverdi, la larva di una specie di falena, il verme dell'abete rosso, può causare periodicamente danni gravi e diffusi. Ciò porta a milioni di dollari di entrate perse per l'economia basata sulle foreste.
È stato durante un'osservazione di routine di uno di questi focolai che i ricercatori hanno avuto un momento "eureka".
Migliaia di scaglie coprono il corpo e le ali della falena come l'herpes zoster su un tetto, disposti in file e ancorati in una presa. Immagine scattata con un microscopio ottico x100 dell'Université de Québec à Chicoutimi. Dimensione della scala =50 μ; il colore originale è stato modificato. Credito:Emy Tremblay, Hubert Morin, Miguel Montoro Girona.
"Insieme a uno specialista di insetti, abbiamo recentemente identificato una struttura "strana" nel campione di acqua di lago di un collega, che si rivelò essere una squama di un'ala di falena, " dice il dottor Hubert Morin, coautore, con sede presso l'Università del Québec, Canada. "Dopo, durante un'epidemia di Budworm di abete rosso, Ho notato che i laghi erano coperti di falene morte. Sapendo che sono fatti di un materiale che è probabile che sia ben conservato nei sedimenti dei laghi, Mi sono reso conto che avevano il potenziale per fornire informazioni su questi sciami risalenti a migliaia di anni fa".
Questa intuizione si è rivelata vera. Prendendo un nucleo di sedimento lungo 5 metri da un lago forestale vicino a Québec, che rappresentava 10, 000 anni di deposito di sedimenti, i ricercatori dell'Università del Québec hanno trascorso cinque anni a perfezionare il loro metodo di estrazione, esaminando e contando le scaglie di falena al microscopio da ogni strato di sedimento.
"La nostra analisi ha rivelato picchi di squame di falena che corrispondevano a periodi noti di epidemia di insetti. Ciò significa che possiamo capire quando si sono verificate queste epidemie prima che iniziassero le registrazioni, " dice il dottor Lionel Navarro co-autore, con sede presso l'Università del Québec, che ha trascorso molto tempo in laboratorio a processare questi campioni. "Questo nuovo metodo sarà di enorme aiuto per la ricerca futura in aree vaste come l'ecologia e l'evoluzione, conservazione della biodiversità, cambiamento climatico e silvicoltura".
La diversità di forme e colori rende le scaglie di falena un potenziale proxy per identificare le specie di lepidotteri. Immagine scattata con un microscopio ottico dell'Université de Québec à Chicoutimi. Dimensione della scala =50 μ. Credito:Emy Tremblay, Miguel Montoro Girona
Gli autori spiegano, "Utilizzando come esempio il verme di abete rosso, falene e farfalle possono essere uno dei più importanti disturbi naturali, modificando la struttura della foresta e la composizione delle specie, con forti implicazioni economiche per la silvicoltura e l'agricoltura. Sono una "specie ombrello", il secondo gruppo di animali più diversificato al mondo, quindi migliorare la nostra comprensione di queste creature fornirà a sua volta molte informazioni sulle altre specie e sullo stato dell'ecosistema in cui si trovano".
loro continuano, "Attualmente, Il cambiamento climatico è una delle maggiori sfide del nostro pianeta. Comprendere i nostri ecosistemi passati è essenziale per prevedere il futuro. Sulla base delle previsioni sui cambiamenti climatici, le epidemie di insetti saranno più frequenti, con maggiore gravità. La nostra nuova tecnica può aiutarci a capire come reagiscono falene e farfalle a diversi scenari climatici e cambiamenti ambientali, in modo da poter prevedere la loro risposta ai cambiamenti climatici, così come la loro vulnerabilità e il rischio di estinzione”.
