Ilmastonmuutoksen vaikutus perhoslajistoon Juha Pöyry Syke / Luontoympäristökeskus

Transkriptio

1 Ilmastonmuutoksen vaikutus perhoslajistoon Juha Pöyry Syke / Luontoympäristökeskus Muuttuva ilmasto sekä luontotyyppien ja lajien uhanalaisuus Suomessa -seminaari Ympäristöministeriö

2 Esityksen sisältö 1. Miten ilmasto on muuttunut? 2. Mitä muutoksia on todettu perhosyhteisöissä? 3. Miten ilmaston ennustetaan jatkossa muuttuvan? 4. Miten ennustettu muutos vaikuttaa perhosyhteisöihin? 5. Voidaanko perhoslajiston monimuotoisuutta suojella ilmaston muuttuessa?

3 Suomen ilmasto on lämmennyt Lähde: Ilmasto-opas (

4 Temperature (ºC) Kesäkauden lämpötilat, Helsinki May-September mean temperature (T MJJAS ) May-September May-September 5-year Lähde: Ilmatieteen laitos Year

5 Perhosten sopeutumismahdollisuudet Sopeutuminen uusiin olosuhteisiin Ns. fenotyyppinen plastisuus Evolutiivinen muutos Siirtyminen uusille alueille ilmastovyöhykkeiden mukana Elinympäristöjen määrä ratkaisee pystyykö laji siirtymään Sukupuutto Alueellinen Maailmanlaajuinen muuttuvassa ilmastossa Niin yksilöillä kuin populaatioilla on lämpötilan asettamat rajat: OPTIMI KUOLEMA JUURI LISÄÄNTYMINEN SELVIYTYY LÄMPÖTILA JUURI KUOLEMA SELVIYTYY

6 Havaittujen muutosten päätyypit Fysiologiset muutokset Levinneisyyden muutokset Levinneisyyden pohjoisreunan siirtymisiä havaittu useilla perhoslajeilla, eteläiset lajit runsastuneet ja pohjoiset vähentyneet Yhteisöjen koostumuksen muutokset Yöperhosyhteisöt lounaistuneet, päiväperhosyhteisöt eteläistyneet Euroopan laajuisesti Fenologian (biologisten ilmiöiden ajoittumisen) muutokset Monisukupolvisuuden yleistyminen yöperhosilla Lajien välisten vuorovaikutusten muutokset Ns. trophic mis-matches, esim. lintujen pesintäkausi ja lintujen ravintonaan käyttämien perhostoukkien fenologia muuttuvat eri nopeuksilla, Suomessa muutamia esimerkkitutkimuksia Evolutiiviset muutokset Tutkimusnäyttöä Suomessa niukasti, Englannissa osoitettu reunapopulaatioiden voimakkaampi liikkumistaipumus

7 Suomessa päiväperhosten levinneisyys on siirtynyt pohjoiseen Päiväperhosten levinneisyyden pohjoisreuna siirtyi 59,9 km pohjoiseen jaksojen ja välillä 48 lajia Uhanalaisilla lajeilla EI siirtymää Elinvoimaiset lajit siirtyneet 84,5 km Kuva Lähde: Pöyry ym Global Change Biology 15:

8 Range shift (km) Range shift (km) Range shift (km) Range shift (km) Lajien ominaisuudet selittävät havaitut siirtymät 400 A n = B n = 26 n = n = n = Kuva -200 Non-threatened Threatened Species' threat status -200 Herb Grass Woody Host plant growth form 400 C n = D n = 27 n = n = 24 n = 1 n = n = 8 n = n = Rock outcrop Forest edge Grassland Field margin Main breeding habitat Mire -200 Egg Larva Pupa Adult Overwintering stage

9 Haapaperhonen (Limenitis populi) Lähde: Lampinen & Lahti 2007: Kasviatlas Finnish Museum of Natural History. Uhanalaisluokka: LC Liikkumiskyky: 7.2

10 Punakeltaverkkoperhonen (Euphydryas aurinia) Uhanalaisluokka: EN Liikkumiskyky: 3.3 Lähde: Lampinen & Lahti 2007: Kasviatlas Finnish Museum of Natural History.

11 Valtakunnallinen yöperhosseuranta Esimerkkejä keskeisistä muutoksista Lajimäärä α indeksi (tasaisuus) Monisukupolvisuus Lajikoostumus Esimerkkilajeja Lähde: Leinonen ym Suomen ympäristökeskuksen raportteja 15/2016. ( 138/161221)

12 Keskimääräinen lajimäärä on noussut Linear mixed effect model: Year p < Zone p < Year x Zone p = 0.112

13 Keskimääräinen α-indeksi noussut Linear mixed effect model: Year p < Zone p < Year x Zone p = 0.002

14 Havununna (Lymantria monacha) Pekka Malinen Trendi: 0.260±0.048, Strong increase (p < 0.01)

15 Loimuyökkönen (Dasypolia templi) Pekka Malinen Trendi: ±0.008, Steep decline (p < 0.01)

16 Yöperhosyhteisöjen lajikoostumus on lounaistunut

17 Päiväperhosyhteisöt ovat eteläistyneet jaksolla Community temperature index (CTI) Siirtymä 114 km Ilmaston siirtymä 135 km nopeampi Kuva Lähde: Devictor et al Nature Climate Change 2:

18 Multivoltine species / trap Multivoltine species / trap Multivoltine species / trap Multivoltine species / trap Yöperhosten monisukupolvisuus on lisääntynyt HB SB MB Year NB Year GLMM-malli: Vuosi p < Vyöhyke p < Vuosi x Vyöh. p = Year Lähde: Pöyry et al Global Ecology and Biogeography 20: Year

19 Yöperhosten kokonaisyksilömäärän ajoittumisessa ei selvää muutosta

20 Lajien välisten vuorovaikutusten muutokset? Koska eri lajit reagoivat lämpenemiseen eri nopeudella, ravinnon tarpeen ja tarjonnan välinen synkronia voi heiketä Pohjois-Pohjanmaan tiaisilla mis-match perhostoukkaravinnon kanssa ei ole lisääntynyt Kuvat Lähde: Vatka, E. et al. 2014: - Oecologia 176:

21 Evolutiiviset muutokset Leviävien lajien uusissa reunapopulaatioissa yksilöt ovat perinnöllisesti voimakkaammin liikkuvia Thomas ym Nature 411: Conocephalus discolor Kuva Metrioptera roeselii Pohjoisten hyönteispopulaatioiden ns. kriittinen päivänpituus lyhentynyt => yksilöiden talvihorros (diapaussi) alkaa aiempaa myöhemmin, mahdollistaa useampia sukupolvia/kesä Bradshaw & Holzapfel 2002 Proc. Nat. Acad. Sci. USA 98: Suomessa ei tutkittu..

22 Kasvihuonekaasujen määrän noustessa lämpötila ja sademäärä nousevat Lähde: Jylhä, K. ym Ilmatieteen laitoksen raportteja 2009:4.

23 Suomessa talvet lämpenevät eniten sateisuus lisääntyy läpi vuoden Lähde: Jylhä, K. ym Ilmatieteen laitoksen raportteja 2009:4.

24 Voidaanko ilmastonmuutos huomioida luonnon monimuotoisuuden suojelussa? Keskeinen keino säilyttää kattava verkosto erilaisia elinympäristöjä jotka yhdistetty ekologisin käytävin => siirtyminen uusille alueille mahdollista Avoimien niittymaiden tiheys Suomessa Pinta-ala (ha) 100 km 2 ruudussa

25 Lajien tarpeissa on huomattavia eroja Kaikki erilaiset avoimet niittymaat Perinnebiotooppien erityistuella hoidettavat alueet

26 Siirtoistutukset lajeilla joiden elinympäristöverkosto harva? Kohtuullinen onnistumisen todennäköisyys (> 0,5) vain parhaissa 10-km ruuduissa Populaation kasvukerroin keskeisen tärkeä =>biotoopin hoidolla voidaan vaikuttaa lopputulokseen Lähde: Heikkinen, R.K. et al. 2015: - Biol. Cons. 176: (

27 Yhteenvetoa Ilmasto on lämmennyt sekä maailmanlaajuisesti että Suomessa Muutosten vaikutukset näkyvät perhoslajistossa monin tavoin: Lajien levinneisyys Runsaussuhteiden muutokset Yhteisöjen lajikoostumus Monisukupolvisuus Keskeinen keino perhosten monimuotoisuuden säilyttämiseksi on ylläpitää riittävän tiheitä elinympäristöverkostoja, jotta lajien siirtyminen kohti pohjoista on mahdollista Siirtoistutusten onnistumisen todennäköisyys on alhainen jos elinympäristöjä vähän