美国东部海绵状飞蛾创纪录爆发的背后是什么?

归咎于干旱——以及一个粗心的法国昆虫学家。
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美国东北部和中西部正在经历一些地区有记录以来最严重的松毛虫爆发。James Leynse/Corbis 供图

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走进纽约哈德逊河谷一片绿叶繁茂的森林几步,闭上眼睛,倾听:那不是雨声,而是数百万条毛虫在咀嚼和排泄。

在一个晴朗的春日,你能听到松毛虫啃食橡树、枫树、海棠、椴树和白杨树的声音,甚至盖过鸟鸣声。绿叶碎片像五彩纸屑一样散落在地上——这是上方树冠中贪婪啃食的证据。成百上千条毛虫悬挂在长长的、丝状的丝线上,等待微风将它们吹到新的树上。

美国东北部和中西部正在经历一些地区有记录以来最严重的松毛虫爆发。导致这些极其饥饿的毛虫泛滥的因素之一是气候变化引发的干旱,这使得松毛虫得以肆意繁殖,每英亩产下高达一百万条毛虫。树木具有韧性,但这次爆发特别持久且具有破坏性。经过连续两年严重的松毛虫啃食,多达 80% 的阔叶林中被严重落叶(剥光叶子)的树木将会死亡。目前松毛虫的流行已经在美国部分地区持续了五年。

康奈尔大学综合害虫管理项目的植物病理学家 Brian Eshenaur 说:“当树木在一年中的这个时候被这样严重落叶时,它们会消耗树干和树根中的储备来重新生长。”“如果一棵树连续两年都这样做,它就会耗尽所有储备。”

毛虫并非唯一受益于气候变化的森林害虫。美国许多入侵物种正在扩张,这通常归因于由于全球气温升高而导致的冬季变暖。像铁杉韧蚧、翡翠蝽、日本甲虫和斑点灯笼蝇等昆虫正以前所未有的速度侵蚀着美国的树木——导致大范围的树木死亡和森林压力,使其更容易遭受干旱和更多疾病的侵袭。没有一种单一物种能够摧毁这个国家拥有约 600 亿公吨碳的森林,但不断增加的入侵物种正在造成严重的累积性损害。

松毛虫自 1869 年以来就已在美国出现,当时一位名叫 Etienne Leopold Trouvelot 的法国艺术家和业余昆虫学家从欧洲引进了一些,并在他波士顿郊外的后院用网养殖它们。Trouvelot 希望培育出适合美国气候的蚕,用于商业纺织品生产。当时被称为吉普赛蛾的松毛虫,能够通过长而坚韧的丝线在叶子和树之间漂移。但这些蛾子很快就逃脱了囚禁,也许是因为一场大风暴摧毁了 Trouvelot 的网,一些害虫逃到了马萨诸塞州的森林里。

二十年后,在第一次有记录的松毛虫侵扰期间,Trouvelot 居住地的居民描述了一个被黑色毛茸茸的毛虫覆盖的世界。“我敢说,你无论把手放在房子的任何外部地方,都会碰到毛虫,”该居民在 1889 年告诉《波士顿邮报》。(毛虫不会咬人,但接触到它们带刺的毛发会导致一些人出现瘙痒和疼痛的皮疹。)

在那次最初爆发一个多世纪以来,松毛虫以每年约 13 英里的速度 spread 到新英格兰、中大西洋、中西部和南部部分地区,啃食 300 种落叶树木和灌木,并在所到之处留下大片光秃的森林。从 1970 年到 2013 年,这些蛾子累计破坏了 8100 万英亩。由于它们对树木造成的损害,控制松毛虫种群已成为美国林务局的首要任务之一。在过去 20 年里,管理松毛虫的经济成本平均每年为 3000 万美元。

气候变化使情况变得更糟。爆发通常每 8 到 12 年发生一次,每次爆发持续一到三年。美国林务局松毛虫项目“Slow the Spread”(减缓传播)的负责人、昆虫学家 Tom Coleman 表示,目前的爆发比往常持续时间更长,部分原因是松毛虫栖息地区存在干旱。

干旱会影响一种名为 *Entomophaga maimaiga* 的真菌病原体的传播,该病原体可以抑制松毛虫的数量。这种真菌病原体最初在日本发现,于 20 世纪初被研究人员引入美国作为一种控制松毛虫的措施。这种病原体能够非常有效地杀死处于毛虫阶段的蛾子,但它需要凉爽湿润的春季才能繁殖。松毛虫的周期性爆发通常发生在平均降雨量较少的年份,那时病原体在环境中并不那么普遍。Coleman 说:“没有这种真菌病原体来控制种群,就会发生这些大规模爆发。”

在美国发生松毛虫爆发的东部地区,气候变化使天气模式更加不稳定。随着全球变暖,预计美国东部大部分地区平均而言将变得更加湿润。但气候变化也会助长这些地区在温暖月份的干旱局部干旱。2023 年和 2024 年初在弗吉尼亚州北部、宾夕法尼亚州南部以及威斯康星州和密歇根州部分地区发生的干旱助长了今年的爆发。Coleman 说,不必经历像美国西部那样的大规模年度干旱。 “不必是整年的干旱,”科尔曼说。“仅仅一个相对温暖、干燥的春天就可能够了。”

尚不清楚气温上升是否会导致松毛虫爆发得更频繁,但可以肯定的是,一个更温暖、更干燥的环境将随着时间的推移使周期性爆发变得更加剧烈。幸运的是,林务局在部署超过100,000 个含信息素的诱捕器来捕捉试图向西迁移的飞蛾方面取得了一些成功。该机构还用一种生物杀虫剂杀死毛虫处理了 1000 万英亩的森林,防止这些飞蛾在新地点繁殖。

尽管如此,专家们担心美国树木面临来自害虫和气候变化的复合威胁,以及这两种危险的交织。“气候变化不仅会影响昆虫,还会使原本适合某个地区生长的树木不再适应,”Eschenaur 说。“我们东北部的许多树木无法忍受高温和持续的干旱。这会使它们更容易受到入侵性害虫的侵害。”

本文最初发表在 Grist,网址为 https://grist.org/science/whats-behind-the-record-outbreak-of-spongy-moths-in-the-eastern-us/

Grist 是一个非营利性、独立媒体组织,致力于讲述气候解决方案和公正未来的故事。了解更多请访问 Grist.org

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