Organismi nocivi invasivi: la drosofila del ciliegio

La drosofila del ciliegio Drosophila suzukii Matsumura (Diptera: Drosophilidae) (fig. 1) è originaria del Sud-Est asiatico ed è stata individuata per la prima volta negli USA (California) e nell’Europa meridionale (Italia, Spagna) nel 2008 (Asplen et al. 2015). In Svizzera è stata rinvenuta per la prima volta sui mirtilli in Ticino e sui lamponi nei Grigioni nel luglio del 2011 (Baroffio e Fischer 2011). La drosofila del ciliegio è diventata uno dei più importanti agenti patogeni invasivi di frutta a nocciolo e bacche nonché di singoli vitigni. I motivi sono molteplici. Questo insetto può infestare numerose specie di frutta a polpa tenera (bacche, ciliegie, prugne, uva) e anche piante di bacche selvatiche (more, sambuco rosso, corniolo, sanguinella) (Kenis et al. 2016; Lee et al. 2015). Con il suo apparato di deposizione a sega, la femmina perfora la buccia intatta dei frutti in maturazione per deporre le uova al loro interno. La drosofila del ciliegio può riprodursi con estrema velocità in condizioni di temperatura favorevoli tra i 20°C-25°C. Lo sviluppo dall’uovo all’esemplare adulto dura poi solo 8-14 giorni (Tochen et al. 2014). In Europa centrale si possono contare fino a 8 generazioni all’anno (in media: 4-5). Diversi giorni con una temperatura inferiore a 10°C e un’umidità inferiore al 70 per cento influenzano direttamente l’ulteriore sviluppo e la riproduzione e possono ritardare la crescita delle popolazioni dell’insetto. In condizioni climatiche sfavorevoli, la drosofila del ciliegio può anche rifugiarsi all’interno delle siepi o nelle foreste.

Drosophila suzukii, Weibchen und Männchen — Figura 1. Esemplari femmina e maschio di drosofila del ciliegio
© FiBL, S. Stöckli

In Svizzera, nell’ambito di una task force nazionale e di singoli progetti di ricerca, sono state esaminate numerose soluzioni possibili in collaborazione con i servizi cantonali e gli operatori del settore e sono state poi redatte alcune schede informative:

Per lottare contro la drosofila del ciliegio in modo sostenibile, serve una strategia integrata costituita da singoli elementi. Come base per il processo decisionale è imprescindibile una valutazione dei rischi basata sul monitoraggio delle trappole o sui controlli delle infestazioni. I modelli di popolazione o i sistemi di supporto decisionale consentono una valutazione dei rischi più agevole. Tali modelli di simulazione sono attualmente in fase di sviluppo in diversi istituti di ricerca (Wiman et al. 2014; Wiman et al. 2016; Gutierrez et al. 2016; Langille et al. 2016; Ørsted and Ørsted 2019); sito Internet SIMKEF). Per controllare indirettamente le infestazioni esistono varie raccomandazioni: il clima secco nell’impianto, la raccolta precoce e rapida o lo smaltimento dei frutti troppo maturi e danneggiati o delle reti. Anche in Svizzera e all’estero si sta portando avanti un’intensa attività di ricerca sull’impiego di antagonisti naturali. L’applicazione di prodotti minerali come il caolino o la calce spentariduce l’attrattività dei frutti per la deposizione di uova. Negli ultimi anni sono stati condotti anche molti esperimenti sull’efficacia degli insetticidi. Se combinati con gli scenari climatici, i modelli di popolazione consentono di stimare le conseguenze dei cambiamenti climatici sulla distribuzione e sulla fenologia stagionale degli organismi nocivi. Tali studi sull’impatto climatico sono alla base delle possibili misure di adattamento nella protezione dei vegetali.

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Drosuz_Fig2_IT — Figura 1. Distribuzione potenziale della drosofila del ciliegio in condizioni climatiche attuali (1981-2010) e future (2070-2099). Le cartine indicano in che modo il clima di un luogo sia favorevole alla sopravvivenza dell’insetto a lungo termine. Risultati delle simulazioni con il modello CLIMEX. La cartina a destra è calcolata sulla base dello scenario climatico locale A2 per la Svizzera.

Die potentielle Verbreitung und das saisonale Vorkommen der Kirschessigfliege unter heutigen und zukünftigen Klimabedingungen wurden bioklimatisch mit dem Modell CLIMEX abgeschätzt (Kriticos et al. 2015). Das simulierte heutige potentielle Verbreitungsgebiet in Asien, Amerika und Europa stimmt sehr gut mit dem beobachteten Vorkommen der Kirschessigfliege überein. Für Nordamerika und Kanada konnte mit Hilfe von Klimafolgemodellen aufgezeigt werden, dass das Wachstumspotential der Kirschessigfliege in den zentralen Gebieten der USA abnehmen könnte, weil die Temperaturen im Sommer über längere Zeit zu hoch sein dürften (Langille et al. 2017). Hingegeben zeigt der Trend für nördlichen zentralen Gebiete in Kanada eine höhere bioklimatische Eignung für das längerfristige Überleben der Kirschessigfliege. Der Grund für diesen Trend liegt mehrheitlich an den milderen Wintertemperaturen.

Gemäss unserer Simulation mit den bioklimatischen Modell CLIMEX und den Klimaszenarien für die Schweiz, dürfte sich das Verbreitungsgebiet der Kirschessigfliege künftig in höher gelegene Obstbaugebiete ausdehnen (Abbildung 2). Der Flächenanteil in der Schweiz, der bioklimatisch für das längerfristige Überleben geeignet ist, könnte sich verdoppeln. Die Resultate zeigen, dass das Wachstumspotential im Schweizer Mittelland stark ansteigen und sich die Aktivitätsperiode verlängern könnte. In einzelnen Wochen ist in Zukunft vermehrt mit mehr Hitze- oder Trockenstress für die Kirschessigfliege zu rechnen. Diese kurzen Phasen dürften aber kaum das längerfristige Überleben in den Regionen der Schweiz beeinflussen.

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Asplen MK, Anfora G, Biondi A, Choi D-S, Chu D, Daane KM, Gibert P, Gutierrez AP, Hoelmer KA, Hutchison WD, Isaacs R, Jiang Z-L, ti ZKr, Kimura MT, Pascual M, Philips CR, Plantamp C, Ponti L, Ve´tek1 Gb, Vogt H, Walton VM, Yu Y, Zappala L, Desneux N (2015) Invasion biology of spotted wing Drosophila (Drosophila suzukii): a global perspective and future priorities. J Pest Sci 88:469-494

Baroffio C, Fischer S (2011) Neue Bedrohung für Obstplantagen und Beerenpflanzen: Die Kirschessigfliege. UFA-Revue 11:46-47

Gutierrez A-P, Ponti L, Dalton DT (2016) Analysis of the invasiveness of spotted wing Drosophila (Drosophila suzukii) in North America, Europe, and the Mediterranean Basin. Biol Invasions:DOI: 10.1007/s10530-10016-11255-10536

Kenis M, Tonina L, Eschen R, van der Sluis B, Sancassani M, Mori N, Haye T, Helsen H (2016) Non-crop plants used as hosts by Drosophila suzukii in Europe. J Pest Sci:DOI 10.1007/s10340-10016-10755-10346

Kriticos DJ, Maywald GF, Yonow T, Zurcher EJ, Hermann NI, Sutherst RW (2015) CLIMEX Version 4: Exploring the effects of climate on plants, animals and diseaes. CSIRO, Canberra

Langille AB, Arteca EM, Newman JA (2017) The impacts of climate change on the abundance and distribution of the spotted wing drosophila (Drosophila suzukii) in the United States and Canada. Peerj 5. doi:10.7717/peerj.3192

Langille AB, Arteca EM, Ryan GD, Emiljanowicz LM, Newman JA (2016) North American invasion of Spotted-Wing Drosophila (Drosophila suzukii): A mechanistic model of population dynamics. Ecol Model 336:70-81. doi:10.1016/j.ecolmodel.2016.05.014

Lee JC, Dreves AJ, Cave AM, Kawai S, Isaacs R, Miller JC, Van Timmeren S, Bruck DJ (2015) Infestation of wild and ornamental noncrop fruits by Drosophila suzukii (Diptera: Drosophilidae). Ann Entomol Soc Am 108 (2):117-129. doi:10.1093/aesa/sau014

Ørsted IV, Ørsted M (2019) Species distribution models of the Spotted Wing Drosophila (Drosophila suzukii, Diptera: Drosophilidae) in its native and invasive range reveal an ecological niche shift. J Appl Ecol 56:423-435

Tochen S, Dalton DT, Wiman N, Hamm C, Shearer PW, Walton VM (2014) Temperature-related development and population parameters for Drosophila suzukii (Diptera: Drosophilidae) on cherry and blueberry. Environ Entomol 43 (2):501-510

Wiman NG, Dalton D, Anfora G, Biondi A, Chiu JC, Daane KM, Gerdeman B, Gottardello A, Hamby KA, Isaacs R, Grassi A, Ioriatti C, Lee JC, Miller B, Stacconi MVR, Shearer PW, Tanigoshi L, Wang X, Walton V (2016) Drosophila suzukii population response to environment and management strategies. J Pest Sci:DOI 10.1007/s10340-10016-10757-10344

Wiman NG, Walton VM, Dalton DT, Anfora G, Burrack HJ, Chiu JC, Daane KM, Grassi A, Miller B, Tochen S, Wang X, Ioriatti C (2014) Integrating temperature-dependent life table data into a matrix projection model for Drosophila suzukii population estimation. PLoS One 9 (9):e106909-e106909. doi:10.1371/journal.pone.0106909