Fjärilars förvirring i ett förändrat klimat
Med hastigt ökande temperaturer är forskarnas oro att fjärilar misslyckas anpassa sig efter växtsäsongen. Det kan befaras eftersom studier visat att fjärilar flyger allt tidigare på säsongen under de senaste 20 åren.
Nässelfjäril är en av de svenska arterna som flyger tidigare och tidigare. Fotografi av Christer Wiklund.
Medborgarforskning ger bättre möjligheter att studera hur fjärilar påverkas av klimatförändringar. Tack vare frivilliga som väljer att tidsrapportera vad de ser i naturen kan forskare granska åratal av observationer och undersöka när fjärilar börjar flyga under året.
Medborgarforskning: Forskare och allmänhet hjälps åt att undersöka saker vetenskapligt.
I studien Extended season for northern butterflies (Karlsson, 2014) noterades att majoriteten av fjärilsarterna flyger tidigare varje år. Nu undrar forskarna hur fjärilarnas liv förändras när de börjar flyga så tidigt under säsongen – har växterna, som ger fjärilarna föda, ens börjat blomma till dess? Hur lever fjärilar i ett förändrat klimat?
Läran om fjärilars schema
Forskare som studerar klimatförändringars effekt på arter arbetar främst med fenologi. Fenologi syftar på de återkommande rutinerna arter har, som när en blomma börjar växa på våren eller fåglar som flyttar söderut när vintern är på ingång. Man kan tänka sig fjärilars fenologi som deras schema under året och forskare kartlägger när de väljer att bli aktiva för säsongen. Citronfjärilens första framträdande för året är ett kärt vårtecken – de har då upptagit rutinen att börja flyga för säsongen.
Fenologi: Vetenskapen om hur årstidsväxlingarna påverkar växt- och djurlivets rutiner.
Citronfjärilar en vårdag. Fotografi av Christer Wiklund.
Olika fjärilsarter kan övervintra i olika utvecklingsstadier, som ägg, larv, puppa eller som fullvuxen fjäril. Dagslängden är den signal som de använder sig av för att veta när övervintringen ska börja. Hur fort de utvecklas beror däremot på temperaturen omkring dem. Om säsongen är ovanligt varm utvecklas de fortare och börjar flyga tidigare. Just därför är fenologi särskilt passande att studera när man undersöker hur en art reagerar på ett varmare klimat – att fler arter av fjärilar flyger tidigare kan vara en följd av global uppvärmning.
Kan global temperatur påverka enskilda ekosystem?
Växt- och djursamhällen reagerar inte direkt på förändrad global temperatur, utan på förändrat lokalt klimat, det vill säga på den plats där de lever. Men i och med att förändrade lokala klimat är en följd av global uppvärmning så reagerar växt- och djursamhällen indirekt på global uppvärmning. Att förutspå temperaturförändringar på specifika platser till följd av den globala uppvärmningen är svårt. Det finns dock tidigare väderobservationer från flera delar i Sverige som kan ge en fingervisning för hur temperaturen förändras över tid.
Kartan visar hur mycket olika platsers årstemperatur förändrats under valda perioder i jämförelse med den senaste normalperioden, alltså det tidigare vanliga klimatet (1961-1990). I kartan framgår det att norra delen av Sverige ökar mest i temperatur. I takt med global uppvärmning uppstår fler och fler ovanligt varma säsonger.
Normalperiod: För att kunna jämföra hur klimatet har förändrats på olika orter har man fastslagit att medelvärdet under 1961-1990 är normalperioden. Du kan läsa mer om detta hos SMHI.
Undrar du varför nordliga regioner värms upp mer än andra? Här kan du läsa NASA:s förklaring av begreppet polar amplification.
I funktionen ovan kan man använda pilarna för att byta mellan olika årsintervall: 1991-1995, 1996-2000, 2001-2005, 2006-2010, 2011-2015 och 2016-2019. Färgen indikerar hur temperaturen ökat eller minskat på olika platser inom varje intervall. Kartan är sammanställd från SMHIs öppna data.
När temperaturen stiger kan några fjärilsarter utöka sitt utbredningsområde. Ett exempel på en sådan art är kartfjärilen som passar på att breda ut sig norrut när temperaturen tillåter det. Detta väcker också frågor – hur reagerar andra arter i det nya ekosystemet på kartfjärilens intrång? En risk är att de utkonkurrerar nordligare fjärilsarter. Nordliga arter är ofta inte lika konkurrenskraftiga förutom i en aspekt: de klarar av kyla. När temperaturen höjs och andra arter kommer kan det uppstå ny konkurrens om att få tag på föda, vilket kan leda till förändringar av populationernas storlek, alltså antalet fjärilar på en plats.
Population: Individer av en och samma art som finns inom ett visst område vid en viss tidpunkt.
Kartfjärilen har börjat leva längre norrut till följd av ett varmare klimat. Fotografi av Tero Laakso.
Ekosystem – samspel mellan arter
För att förstå dilemmat fjärilar ställs inför behöver vi förstå begreppet fenologisk synkroni. Vissa tider på året behövs inte föda – som under vintern, när de befinner sig i ett inaktivt övervintringsstadium. Andra tider är det extra viktigt att hitta föda, som när de behöver växa till sig innan de ska lägga ägg, vilket ofta sker på våren. Fjärilar och deras värdväxter interagerar, alltså påverkar de varandra ömsesidigt. Om värdväxterna innehåller som mest näring då fjärilarna och deras larver behöver dem som mest är arterna fenologiskt synkroniserade. Skulle växterna och blommorna istället ha sin topp under vintern skulle de vara fenologiskt asynkroniserade.
Fenologisk synkroni: När två arter som nyttjar varandras funktioner erbjuder dessa funktioner samtidigt.
Vanligen så tror man kanske att de flesta artinteraktionerna bör vara fenologiskt synkroniserade, men så behöver det inte vara. Vissa arter kan med nöd och näppe hinna få i sig tillräckligt med mat för överlevnad och fortplantning och de är då inte helt synkroniserade. Då är små förändringar tillräckliga för att de inte ska överleva, som ett extra varmt år.
Baserat på naturligt urval kan man däremot argumentera för att de flesta arter som är beroende av varandra bör ha blivit väl synkroniserade. Med tiden kommer de individer som är bättre anpassade för sin omkringliggande miljö och de arter de är beroende av, ha lättare att föröka sig. För varje ny generation blir de som är synkroniserade med andra arter fler och fler, tills hela arten lever i synkroni med en annan art. Om miljön dessutom inte förändras nämnvärt är anpassningen lättare.
Naturligt urval: Biologisk process där omvärldsfaktorer påverkar genetiskt olika individer i en population så att vissa bidrar med mer avkomma än andra till nästa generation.
I funktionen ovan kan man använda pilarna för att byta mellan olika årsintervall: 1991-1995, 1996-2000, 2001-2005, 2006-2010, 2011-2015 och 2016-2019. Fem olika fjärilsarter med liknande livscykel illustreras i grafen, där deras genomsnittliga framträdande på våren syns (10 april – 10 maj).
I grafen är det tydligt att förändringen inte konstant går åt ett håll – de varierar till viss del, precis som lokalt väder, men generellt tenderar fjärilarna att bli aktiva tidigare. För att förstå vad effekten av en förlängd aktiv säsong blir krävs ännu mer forskning, något som underlättas av medborgarforskning.
Vill du delta i medborgarforskning? Hos Naturens kalender och Artportalen kan du rapportera dina naturobservationer!
Slutsatser:
De nordligare delarna av landet påverkas mer av global uppvärmning – där höjs temperaturen mest. Detta resulterar i att vissa fjärilar kan flytta sitt utbredningsområde norrut. Det finns då en risk att det nya intrånget av arten gör att mindre konkurrenskraftiga nordliga fjärilsarter missgynnas i ekosystemet.
Majoriteten av de 66 fjärilsarterna i studien har börjat flyga tidigare, något som tros vara på grund av det varmare klimatet.
Det finns exempel på arter som blir fenologiskt asynkroniserade i och med klimatförändringen. Det är dock svårt att säga hur varje enskild relation mellan arter kommer att bli.
Många forskare arbetar nu med att försöka förstå hur olika djur och insekter påverkas av en förlängd aktiv säsong. Att ge ett generellt svar för hur alla fjärilar påverkas är svårt – vad de behöver för föda och hur de lever varierar mellan arter, därmed varierar deras förutsättningar i det nya klimatet. Något som forskare är ense om är att global uppvärmning är ett hot mot den biologiska mångfalden.
Biologisk mångfald: Artrikedom, genetisk variation inom arter samt mångfalden av ekosystem.
Zoologi: Vetenskapen om djur, ett ämne inom biologi.
Bengt Karlsson är professor vid Stockholms universitet och forskar om fjärilar och andra insekter, hur de lever och hur de påverkas av miljöförändringar (inom disciplinen zoologi). Artikeln som bladet är baserat på, Extended season for northern butterflies, är framförallt en redovisning av en mängd inrapporterade data från allmänheten som sedan lett till flera forskningsartiklar.
Forskningsbladet sammanställdes av Eva Gylfe, forskningskommunikatör. Vetenskapens Hus och Bolincentret för klimatforskning är samarbetspartners och kommunikationsprojektet finansieras av Hasselbladsstiftelsen. Informationen bygger på Bengt Karlssons forskningsartikel men har också utgått från följande källor:
- Walther, G.R., Post, E., Convey, P., Menzel, A., Parmesan, C., Beebee,T.J., Fromentin, J.M., Hoegh-Guldberg, O. and Bairlein, F., 2002. Ecological responses to recent climate change. Nature, 416(6879), p.389.
- Nationalencyklopedin, fenologi (hämtad 2020-03-02).
- Observationsdata (månadsvis) för orterna Katterjåkk, Lycksele, Åtorp,Ytterhogdal och Osby från SMHI.
