Adelges tsugae

Adelges tsugae
Adelges tsugae
Taxonomische indeling
Rijk:Animalia (Dieren)
Stam:Arthropoda (Geleedpotigen)
Klasse:Insecta (Insecten)
Orde:Hemiptera (Halfvleugeligen)
Onderorde:Sternorrhyncha
Familie:Adelgidae
Geslacht:Adelges
soort
Adelges tsugae
Annand, 1928
Adelges tsugae
Afbeeldingen op Wikimedia Commons Wikimedia Commons
Portaal  Portaalicoon   Biologie
Insecten

Adelges tsugae is een plantenluis uit de orde Halfvleugeligen (Hemiptera), oorspronkelijk afkomstig uit Oost-Azië. De soort voedt zich met het sap van hemlock- en sparrenbomen (Tsuga spp.; Picea spp.).

Plaag

In zijn oorspronkelijke verspreidingsgebied is deze luis geen ernstige plaag omdat de populaties in bedwang worden gehouden door natuurlijke vijanden en parasieten en door de resistentie van de gastheer.[1] In het oosten van Noord-Amerika is het een verwoestende plaag die de oostelijke hemlockspar (Tsuga canadensis) en Tsuga caroliniana bedreigt. De luis wordt ook aangetroffen in het westen van Noord-Amerika, waar het waarschijnlijk al duizenden jaren voorkomt. In het westen van Noord-Amerika valt de soort vooral de westelijke hemlockspar (Tsuga heterophylla) aan en heeft slechts geringe schade veroorzaakt door natuurlijke vijanden en de resistentie van de gastheer.[1] Adelges tsugae werd per ongeluk vanuit Japan in Noord-Amerika geïntroduceerd en werd voor het eerst in 1951 in het oosten van de Verenigde Staten, nabij Richmond, Virginia, aangetroffen.[1] De plaag is nu te vinden van Noord-Georgia tot aan de kust van Maine en het zuidwesten van Nova Scotia, en ook in gebieden in West-Michigan in de buurt van de oostelijke kustlijn van Lake Michigan.[1][2] De luis heeft in 2015 90% van het verspreidingsgebied van de Oosterse hemlockspar in Noord Amerika aangetast.

Beschrijving

De lichaamslengte van een volwassen individu is doorgaans 0,8 mm, en is ovaal van vorm. Het kleine bruine insect heeft vier draadachtige stiletten die samengebundeld zijn en als monddeel fungeren. Driemaal de lengte van zijn lichaam doorboort de stiletbundel het parenchymatische stralenweefsel van de gastheerplant om voeding te verkrijgen uit opgeslagen reserves. Het kan ook een toxine injecteren tijdens het voeden. Door de uitdroging verliest de boom zijn naalden waarbij er geen nieuwe meer worden geproduceerd. Hemlocksparren die door Adelges tsugae zijn aangetast, worden vaak grijsgroen in plaats van gezond donkergroen. In het noordelijke deel van het verspreidingsgebied van de oostelijke hemlockspar treedt de dood doorgaans 4 tot 10 jaar na de besmetting in. Bomen die de directe gevolgen van de infectie overleven, zijn doorgaans verzwakt en kunnen sterven aan secundaire oorzaken.

De aanwezigheid van de luis kan worden vastgesteld aan de hand van de eierzakken. Deze lijken op kleine plukjes katoen die aan de onderkant van de takken van de hemlockspar hangen. In Noord-Amerika plant Adelges tsugae zich ongeslachtelijk voort en er kunnen twee generaties per jaar zijn. Beide generaties zijn parthenogenetisch en uitsluitend vrouwelijk. In het oorspronkelijke leefgebied van de soort, Azië, komt een derde gevleugelde generatie voor, genaamd sexupera. Voor de seksuele voortplanting van deze generatie is een sparrensoort nodig die niet in het oosten van de Verenigde Staten voorkomt. Elk individu legt tussen de 100 en 300 eieren in de wollige eicocons onder de takken. De larven verschijnen in het voorjaar en kunnen zich zelfstandig of met behulp van de wind, vogels of zoogdieren verspreiden. In het nimfstadium is Adelges tsugae onbeweeglijk en vestigt zich op één enkele boom.

Beheersing

Bosniveau

De huidige toonaangevende biologische bestrijdingsmethode voor de Adelges tsugae is Sasajiscymnus tsugae [oorspronkelijk Pseudoscymnus tsugae genoemd]. S. tsugae is een zwart lieveheersbeestje dat relatief gastheerspecifiek is en zich uitsluitend voedt met drie bekende adelges-soorten, waaronder Adelges tsugae. Deze kever werd in 1992 ontdekt terwijl hij zich voedde met de plantenluis in zijn natuurlijke verspreidingsgebied in Japan. Sinds 1995 heeft het Bureau of Forestry van het Pennsylvania Department of Conservation and Natural Resources honderdduizenden volwassen S. tsugae-kevers uitgezet in de aangetaste hemlockbossen in het oosten van de Verenigde Staten om te bepalen in hoeverre de kevers effectief zijn in het bestrijden van de verspreiding van de plantenluis. Uit experimenten in Connecticut en Virginia van 1995 tot 1997 bleek dat het uitzetten van volwassen Sasajiscymnus tsugae-kevers in besmette hemlocksparrenbestanden binnen vijf maanden na introductie resulteerde in een afname van de dichtheid van Adelges tsugae met 47 tot 88%. De levenscyclus van de kever is vergelijkbaar met die van de Adelgus. Wanneer ze uitkomen, zijn de larven van S. tsugae zeer mobiel en voeden ze zich met de eieren en larven van de Adelges. Elke larve van S. tsugae kan effectief ongeveer 500 Adelges-eieren of bijna 100 zich ontwikkelende Adelges-nimfen consumeren.

Laricobius nigrinus is een andere roofkever die wordt ingezet als biologische bestrijding tegen Adelges tsugae. L. nigrinus is afkomstig uit het westen van de Verenigde Staten en Canada en staat erom bekend uitsluitend op verschillende Adelges te jagen. Volwassen L. nigrinus legt zijn eieren in het vroege voorjaar bovenop de overwinterende Adelges-larven, en na het uitkomen voeden de larven zich met de Adelges.

Ook wordt Laricobius osakensis uit Japan bestudeerd, een verwant van L. nigrinus. Ze hebben veelbelovende resultaten opgeleverd in veldproeven.

Andere natuurlijke vijanden van de Adelges tsugae zijn onder meer de larven van de bladluisvlieg (familie Chamaemyiidae), de larven van bepaalde muggen, de groene gaasvliegen (familie Chrysopidae) en de bruine gaasvliegen (familie Hemerobiidae).

Individuele bomen

De milieuvriendelijkste chemische bestrijdingsmethoden voor de behandeling van individuele bomen zijn niet-giftige insecticidezeep en tuinbouwolie. Deze worden op het blad gespoten en verstikken de insecten terwijl het blad droogt. De meeste bomen moeten jaarlijks behandeld worden.

Giftige systemische insecticiden kunnen op het gebladerte en de schors van een boom worden aangebracht en kunnen tot vier jaar na toepassing werkzaam blijven bij het doden van de Adelges. Voorzichtigheid is geboden en terughoudendheid moet worden betracht in de buurt van waterlichamen.

Bodemspoelingen/bodeminjecties/schorssprays worden gebruikt bij grotere bomen die niet volledig bespoten kunnen worden met insecticidezepen of bladinsecticiden. Het meest gebruikte insecticide is imidacloprid, dat jarenlang effectief kan zijn als het via de grond wordt opgenomen. Boomwortels absorberen het product, transporteren het naar het blad en doden de Adelges tsugae. Bodemspoelingen moeten worden toegepast als de bodemvochtigheid voldoende is om het product door de boomwortels te kunnen opnemen. Deze producten mogen niet in de buurt van waterlichamen worden gebruikt.

Stam-injecties worden toegepast bij grote bomen die zich dicht bij water bevinden of waar de grond te rotsachtig is voor bodem-injecties of -bevloeiing. De chemische stof wordt rechtstreeks in de boom geïnjecteerd en getransporteerd naar de twijgen en naalden waar Adelges tsugae zich voeden. Er is voldoende bodemvochtigheid noodzakelijk zodat de boom deze producten kan opnemen.

Betekenis hemlockspar

Hemlock is een belangrijk onderdeel van het bossysteem van New England en is de op twee na meest voorkomende boomsoort in Vermont. Het biedt bescherming tegen erosie langs rivieroevers, voedsel voor herten en andere wilde dieren en beschutting voor herten in de winter. De boom wordt ook gewaardeerd als sierplant en als belangrijke leverancier van hout. In tegenstelling tot Adelges piceae die alleen volwassen balsemsparren aanviel, tast Adelges tsugae hemlocksparren van alle leeftijden aan. Waar hemlocksparren in zuivere bestanden in die regio voorkomen, is de meest waargenomen boomsoort die hemlocksparren opvolgt Betula lenta. In het uiterste zuiden van het verspreidingsgebied komt hemlockspar doorgaans niet in zuivere bestanden voor, maar in lineaire oevergebieden en andere vochtige plekken. De successie in deze gebieden wordt beïnvloed door de aanwezigheid van Rhododendron maximum, die vaak samen met hemlockspar voorkomt, omdat een combinatie van invloeden de regeneratie beperkt tot schaduw- en anderszins ondergroeitolerante plantensoorten. Door het verlies van de hemlockspar worden grote veranderingen in de structuur en functie van het ecosysteem, waaronder hydrologische processen, verwacht.

Het verlies van de oostelijke en Carolina-hemlockspar door Adelges tsugae zal waarschijnlijk leiden tot veel ecologische verschuivingen in het oosten van Noord-Amerika. De ondergroei van hemlockbossen wordt gekenmerkt als donker, vochtig en koel en is een ideale habitat voor verschillende andere organismen. De vochtige omgeving biedt leefruimte voor veel inheemse amfibiesoorten, vooral salamanders en watersalamanders. Sommige vogelsoorten hebben een nauwe band met de hemlockspar, vooral tijdens de paar- en nestperiode. Ook de watersystemen die bij hemlockbestanden horen, worden door de achteruitgang van de bomen aangetast. De beekforel is een inheemse vissoort in het oosten van de Verenigde Staten en staat erom bekend dat hij tijdens de paaitijd de koele, schaduwrijke stromen van de hemlockbossen prefereert. Er wordt verwacht dat kwetsbare dierpopulaties zullen afnemen als gevolg van het verlies van leefgebied voor de hemlockspar aan Adelges tsugae.

Een factor die hoop geeft is dat de Adelges niet in staat lijkt te zijn om langdurige of bittere kou te overleven. Na de winter van 1999-2000 werd in heel Connecticut een aanzienlijke sterfte van Adelges tsugae waargenomen, waarna de aangetaste bomen weer begonnen te groeien. Hetzelfde fenomeen deed zich voor na de lange winter van 2013-2014, toen talloze bijna verdwenen bossen nog gered konden worden.

Uit een onderzoek uit 2009, uitgevoerd door wetenschappers van het Southern Research Station van de Amerikaanse bosdienst, blijkt dat Adelges tsugae sneller hemlockbomen doodt dan verwacht in de zuidelijke Appalachen en dat de koolstofcyclus van deze bossen snel wordt verstoord. Volgens ScienceDaily zou de plaag binnen het komende decennium de meeste hemlockbomen in de regio kunnen doden. Volgens het onderzoek ontdekten onderzoekers dat "de besmetting met Adelges tsuga van de hemlock snel een impact heeft op de koolstofcyclus in [hemlock] boombestanden", en dat "door Adelges besmette hemlockbomen in het zuiden veel sneller achteruitgaan dan de gerapporteerde daling van negen jaar van sommige besmette hemlockbomen in het noordoosten." In feite werd in 2007 de snelheid van de uitbreiding van Adelges tsugae geregistreerd als 15,6 km/jaar ten zuiden van Pennsylvania en 8,13 km/jaar (of minder) in het noordelijke deel van het bereik van de soort.