Organismi nocivi invasivi e cambiamenti climatici: aumento dell’idoneità climatica e della disponibilità di piante ospiti

La possibile diffusione di insetti nocivi esotici e potenzialmente invasivi nelle condizioni climatiche attuali e future è stata studiata per 64 specie di insetti nocivi agricoli che figurano in un elenco di organismi da quarantena dell’Organizzazione europea e mediterranea per la protezione delle piante (OEPP) (Grünig et al. 2020a). I calcoli si basano su modelli di distribuzione delle specie («Species Distribution Models», SDMs (Guisan & Zimmermann, 2000)). Secondo questi modelli, le possibili regioni di distribuzione di molti di questi organismi da quarantena in Europa sono in rapida espansione. Secondo lo studio di Grünig et al. (2020a) già oggi esiste un clima favorevole per molte di queste specie invasive, in particolare nelle regioni europee meridionali e occidentali. Con l’aumento delle temperature, le possibili regioni di distribuzione degli insetti nocivi in Europa si estenderanno verso nord-est. Secondo i modelli, 30 delle specie studiate troverebbero già oggi un clima favorevole in Svizzera e altre 12 si aggiungerebbero entro la fine del secolo. Nel corso del tempo, le regioni di distribuzione delle specie studiate comprendono anche altitudini più elevate (fig. 1).

NCCS_Eignung_Abb1
Figura 1. Numero di specie su un totale di 64 insetti nocivi esotici che, secondo i modelli, trovano un clima favorevole in Svizzera. I colori più scuri evidenziano le regioni in cui il clima è adatto per più parassiti. Le simulazioni si basano sui dati CHELSA, che fanno riferimento alle stesse catene di modelli climatici globali e regionali dei dati CH2018. I modelli sono stati applicati a tutta l’Europa e sono quindi disponibili con una risoluzione di 5 x 5 km.

La comparsa di nuovi insetti nocivi dipende tuttavia non solo dal clima, ma anche dalla disponibilità di piante ospiti (Bacon et al., 2012). Per questo motivo, i modelli di distribuzione delle specie sono stati sviluppati anche per una lista di 96 colture che fungono da ospiti per gli insetti nocivi studiati. Ciò dimostra che il cambiamento climatico sta anche ampliando le possibili regioni di distribuzione delle colture in direzione nord. Da un lato, in futuro questo aprirà nuove possibilità di coltivazione, anche per le piante che sono difficilmente coltivabili o che lo sono solo come prodotti di nicchia. Anche la Svizzera beneficerà di questa tendenza. Delle 96 colture studiate, 57 trovano ora un clima adatto in Svizzera e 15 nuove si aggiungeranno entro la fine del secolo. Con l’avanzare dei cambiamenti climatici, anche le zone predilette dalle piante ospiti si estenderanno in altitudine (fig. 2).

NCCS_Eignung_Abb2
Figura 2. Numero di specie su un totale di 96 piante coltivate del modello che trovano un clima favorevole in Svizzera. I colori più scuri evidenziano le regioni in cui il clima è adatto per più piante coltivate.

Al contempo, però, la coltivazione di nuove piante comporta il rischio di nuovi insetti nocivi. Come potrebbe dimostrarlo l’analisi della rete di Grünig et al. (2020a) (fig. 3), il numero di sovrapposizioni di insetti nocivi con le rispettive piante ospiti aumenta con i cambiamenti climatici. Le regioni in cui gli insetti nocivi riescono a incontrare le piante ospiti sono esposte a un rischio elevato di invasione. Tenendo conto degli scenari climatici, è stato dimostrato che aumentano anche le superfici delle regioni in cui queste sovrapposizioni sono possibili. Ciò significa che le regioni che presentano un maggior rischio di invasione sono in crescita. Per le diverse regioni della Svizzera, l’analisi della rete indica che il numero di interazioni possibili potrebbe aumentare da 121 (oggi) a 204 (2100). Le Alpi sarebbero particolarmente interessate, con un massimo di 102 nuove interazioni entro il 2100.

NCCS_Eignung_Abb3
Figura 3. Analisi della rete di diverse regioni della Svizzera; A: tutta la Svizzera, B: Alpi, C: fronte meridionale delle Alpi, D: Giura, E: Altopiano centrale, F: Prealpi. I risultati presentati si basano sugli scenari di emissione RCP8.5.

Rapido aumento della pressione dei parassiti dopo aver superato gli 0 C nel mese più freddo dell’anno

In un secondo studio (Grünig et al. 2020b) sono state analizzate le nicchie climatiche degli organismi da quarantena e degli insetti nocivi già insediati a livello locale. Le nicchie sono state definite in termini di temperatura minima del mese più freddo. Gli insetti sono organismi ectotermici e quindi dipendono dalla temperatura esterna. Pertanto la temperatura minima è particolarmente importante per la sopravvivenza invernale. Secondo i risultati le nicchie climatiche non sono distribuite uniformemente lungo il gradiente di temperatura, ma formano due gruppi: le specie che trascorrono l’inverno in diapausa (una sorta di letargo) e quelle che non dispongono di strategie di ibernazione. Per quanto riguarda la temperatura minima del mese più freddo, il limite superiore del primo gruppo è di - 6 °C, mentre il limite inferiore del secondo gruppo è di 0 °C. La maggior parte delle specie di questo secondo gruppo è attualmente presente solo in Europa meridionale e nei Paesi dell’Europa occidentale mitigati dal mare. Queste specie sono raramente presenti in Svizzera, poiché in molte regioni ci sono periodi freddi prolungati con medie mensili di temperatura minima inferiori a 0 C. In futuro però, soprattutto nelle regioni più basse come l’Altopiano e il Ticino, le temperature saranno superiori alla soglia degli 0 °C. Ciò significa che in queste regioni potranno insediarsi nuovi insetti nocivi e che ci si deve quindi attendere un rapido aumento della pressione dei parassiti (fig. 4).

NCCS_Eignung_Abb4
Figura 4. Distribuzione della temperatura minima media mensile del mese più freddo (blu) e della possibile regione di distribuzione (rossa) delle specie di insetti nocivi che possono sopravvivere solo a temperature minime superiori a 0 °C nel mese più freddo. A sinistra: situazione attuale (2020); al centro: situazione intorno alla metà del secolo (2050), ipotizzando un ulteriore aumento della temperatura di 1,5 °C; a destra: situazione intorno al 2070.

Informazioni complementari

Bibliografia

Bacon, S. J., Aebi, A., Calanca, P., & Bacher, S. (2014). Quarantine arthropod invasions in Europe: the role of climate, hosts and propagule pressure. Diversity and distributions, 20(1), 84-94. https://doi.org/10.1111/ddi.12149

Grünig, M., Mazzi, D., Calanca, P., Karger, D. N., & Pellissier, L. (2020). Crop and forest pest metawebs shift towards increased linkage and suitability overlap under climate change. Communications biology, 3(1), 1-10. https://doi.org/10.1038/s42003-020-0962-9

Grünig, M., Calanca, P., Mazzi, D., & Pellissier, L. (2020). Inflection point in climatic suitability of insect pest species in Europe suggests non‐linear responses to climate change. Global Change Biology. https://doi.org/10.1111/gcb.15313

Guisan, A., & Zimmermann, N. E. (2000). Predictive habitat distribution models in ecology. Ecological modelling, 135(2-3), 147-186. https://doi.org/10.1016/S0304-3800(00)00354-9

Ultima modifica 28.01.2021

Inizio pagina

Contatto

Agroscope
Agroecologia e ambiente
Gruppo Clima e agricoltura

Pierluigi Calanca

Agroscope
Protezione dei vegetali
Gruppo Fitopatologia e zoologia frutticoltura e orticoltura

Dominique Mazzi

ETH Zürich
Landscape Ecology

Loic Pellissier

Stampare contatto

https://www.nccs.admin.ch/content/nccs/it/home/settori/agricoltura/tematica-prioritaria-organismi-nocivi/organismi-nocivi-invasivi-idoneita-climatica.html