Experten haben herausgefunden, dass der Klimawandel möglicherweise langsam die Verbreitung und das Verhalten von Zikaden verändert, da Milliarden dieser Insekten die USA befallen werden.
Zum ersten Mal seit 1803 werden die Bruten 13-jähriger und 17-jähriger Zikaden ab Ende dieses Monats gleichzeitig schlüpfen, was einer ihrer größten Schlüpfen seit Menschengedenken sein wird.
Aber wärmere Temperaturen und veränderte Niederschlagsmuster könnten die langlebigen Insekten dazu zwingen, ihr Revier zu wechseln – und möglicherweise früher im Jahr aufzutauchen.
Eine Veränderung der Lebensräume könnte dazu führen, dass sich die Bruten vermischen und paaren, was unvorhersehbare Folgen haben kann – möglicherweise auch die Entstehung neuer Bruten mit anderen Lebenszyklen als die bestehenden.
Allerdings wird es viele Jahre dauern, bis man das Ausmaß dieser Veränderungen erfasst, sagten Experten gegenüber DailyMail.com.
Was diese Kreaturen so interessant macht, ist die Fähigkeit, ihre Exoskelette zu verhärten, was etwa fünf Tage dauert, und sie dann abzuwerfen, um fliegen zu können
Der Befall ist auf 16 Bundesstaaten beschränkt, wobei in einigen Bundesstaaten wie Illinois und Indiana beide Gruppen etwa gleichzeitig auftreten
Zikaden verbringen fast ihr gesamtes Leben unter der Erde strohähnlicher Rüssel, um Feuchtigkeit und Nährstoffe aus den Wurzeln von Bäumen zu saugen – normalerweise Ulme, Kastanie, Esche, Ahorn und Eiche.
Sobald sie reif sind und sich der Boden erwärmt, stellen Sie die Temperatur ein [enough]sie graben sich aus dem Boden.
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Brood
Die andere Gruppe, Brood XIII, hat einen 17-Jahres-Zyklus und hat sich zuletzt 2007 durchgesetzt.
Zu den Staaten, die für Brood XIII vorgesehen sind, gehören Illinois, Indiana, Iowa und Wisconsin.
Höhere Bodentemperaturen sagen den Insekten, wann es Zeit ist, aufzutauchen, aber der Klimawandel könnte dazu führen, dass sie früher auftauchen, sagte Dr. Dan Gruner, außerordentlicher Professor für Entomologie an der University of Maryland, gegenüber DailyMail.com.
„Beim letzten Auftauchen im Jahr 2021 beobachteten wir einen etwa zweiwöchigen Unterschied zwischen dem Auftauchen der Zikaden unter Straßenbäumen und dem Auftauchen in den Wäldern, nur wenige hundert Meter von bebauten Gebäuden entfernt“, sagte Gruner.
„Um Beton herum und abseits des Schattens des Waldes sind die Böden wärmer.“ „Ich gehe auch davon aus, dass sie früher im Jahr auftauchen, da sich die Böden früher erwärmen“, sagte er.
Wenn ab Ende April Zikaden auftauchen, wird vorhergesagt, dass das Doppelbrutereignis Milliarden von Insekten hervorbringen wird. Sobald sie sich über der Erde befinden, fressen sie, paaren sich, legen Eier und sterben.
Auch das Klima könnte langfristig ihre Wachstumsgewohnheiten verändern, sagte Gruner.
Die 17-jährigen Zikaden leben in einem längeren Zyklus im Norden. Und im Süden gibt es 13-jährige Zikaden.
„Mit einer längeren Vegetationsperiode im Untergrund können sie ihren Zyklus in kürzerer Zeit abschließen“, sagte Gruner. „Wenn wir eine zunehmende Erwärmung und eine Verlängerung der Vegetationsperioden beobachten, könnte dies dazu führen, dass Zikaden aus dem Kreislauf geraten.“
Dies könnte bedeuten, dass sie in weniger als den üblichen 13 oder 17 Jahren ausgewachsen sind.
Der Klimawandel bedeutet nicht nur wärmeres Wetter, sondern auch Veränderungen in den Wettermustern, sagte Max Rudolph, Gründer von Rudolph Financial Consulting, LLC und Mitglied der Aktuargesellschaft der Society of Actuaries, gegenüber DailyMail.com.
Da einige Gebiete in den Ebenen austrocknen, könnte sich dies auf die Heimat der Zikaden auswirken.
„Sie können sich auch an die Bodenfeuchtigkeit anpassen, die wir aufgrund des Klimawandels sehen, insbesondere westlich des Mississippi“, sagte Rudolph.
Eine frisch gemauserte periodische Zikade im Altersstadium, ein Mitglied von Brood
In den Flachlandstaaten westlich des Mississippi, wo die Böden mit der Zeit trockener werden, könnten Zikaden beginnen, nach Osten in feuchtere Gefilde zu wandern, prognostizierte er.
Da die Zikaden aber nur alle 13 oder 17 Jahre auftauchen, dauert es lange, viele Datenpunkte zu erhalten, sagte Rudolph.
Wenn die durchschnittliche Karriere eines Wissenschaftlers 40 Jahre beträgt und es in seinem ersten Arbeitsjahr eine 17-jährige Zikadenbrut gab, würden vor seiner Pensionierung immer noch nur drei Bruten entstehen.
Dies macht es schwierig, die Gewohnheiten der Zikaden im Laufe der Zeit zu untersuchen.
Ebenso können sich die Lebensräume der Zikaden in einem bestimmten Jahr nur um eine bestimmte Strecke verschieben, da die Insekten nicht sehr weit fliegen.
Tatsächlich haben einige Studien ergeben, dass die Insekten selten mehr als ein paar hundert Fuß fliegen.
Sowohl Männchen als auch Weibchen fühlen sich vom Paarungsgesang angezogen, und da sie sich alle ungefähr in der gleichen Gegend aufhalten, ist es kaum nötig, weit zu reisen
Ganz zu schweigen davon, dass sie in der Nähe derselben Bäume auftauchen, von denen sie sich gerne ernähren – den Bäumen, an deren unterirdischen Säften sie sich seit über einem Jahrzehnt laben.
Wenn Zikaden auftauchen, fressen Vögel sie.
Und da die Vogelwanderungen zumeist bereits abgeschlossen sind, wenn die Zikaden schlüpfen, wird ein veränderter Zeitpunkt wahrscheinlich keine Auswirkungen auf ihre Raubtiere haben, betonte Gruner.
Es wird jedoch einige Zeit dauern, bis diese großen Fragen darüber geklärt sind, wie der Klimawandel die Zikadengewohnheiten verändern wird, sagte Dr. Carrie Deans, Assistenzprofessorin für Biowissenschaften an der University of Alabama in Huntsville, gegenüber DailyMail.com.
Im Gegensatz zu Gruner vermutet sie, dass die Erwärmung der Temperaturen ihren zeitlichen Ablauf innerhalb ihres Entstehungsjahres verändern wird, anstatt ihren Gesamtlebenszyklus zu verkürzen.
Eine Zikade aus Brood
Es wird erwartet, dass die beiden Bruten etwa einen Monat lang leben, aufgrund der großen Menge an Insekten kann jedoch an einigen Stellen eine fachgerechte Entfernung erforderlich sein.
„Der Effekt eines frühen Auflaufens aufgrund eines schnelleren Anstiegs der Bodentemperatur kann sich auf den Zeitpunkt ihres Auflaufens am 13. oder 17. auswirken, aber wahrscheinlich nicht auf ihre Entwicklungszeit insgesamt“, sagte sie.
„Natürlich ist es schwer vorherzusagen, vor allem weil die lokalen Auswirkungen des Klimawandels schwer vorherzusagen sind“, fügte sie hinzu.
Das Ausmaß der Auswirkungen des Klimawandels auf Zikaden könnte auch davon abhängen, wie genau sie den Lauf der Zeit anzeigen – etwas, das für Wissenschaftler ein wenig rätselhaft ist.
Wenn sich der Boden zu erwärmen beginnt, graben sie sich von den Baumwurzeln weg und bereiten sich auf die Oberfläche vor.
Manche vermuten, dass der Boden erst in einer Tiefe von 30 bis 45 Zentimetern die perfekte Temperatur von 18 Grad Fahrenheit erreichen muss, bevor die Insekten schlüpfen.
„Wir brauchen zwei oder drei Tage über 80 Grad, damit der Boden 64 Grad erreicht“, sagte Dr. Gene Kritsky, Professor, Entomologe und Zikadenexperte an der Mount St. Joseph University, zuvor gegenüber DailyMail.com.
Aber das ist nur eine Hypothese. Vielleicht können sie saisonale Veränderungen anhand des Geschmacks erkennen, haben andere Wissenschaftler vorgeschlagen.
In einer Studie aus dem Jahr 2000 fanden Wissenschaftler heraus, dass sie sich beim Auftauchen 17-jähriger Zikaden verändern konnten, indem sie die Nährstoffe veränderten, die durch ihre Wirtsbäume flossen.
Diese Studie „legte nahe, dass sie saisonale Zyklen nutzen, um die Zeit zu dokumentieren“, sagte Deans.
Wenn der Winter endet und die Bäume im Frühling beginnen, ihre Blätter zu bekommen, fließen mehr Nährstoffe und Zucker durch die Wurzeln – wo die Zikadennymphen fressen.
Wenn der Saft also stumpf wird, ist Winter, so die Hypothese, und wenn er süß wird, ist Frühling. Nach 13 oder 17 dieser Zyklen ist es Zeit aufzutauchen.
Wissenschaftler vermuten, dass der Boden erst in einer Tiefe von 30 bis 45 Zentimetern die ideale Temperatur von 18 Grad Fahrenheit erreichen muss, bevor die Insekten schlüpfen. Aber Baumnährstoffe können auch signalisieren, wann es Zeit ist, herauszukommen.
Nymphen tauchen aus dem Boden auf, häuten sich und werden zu geflügelten Erwachsenen. Ihre Schuppen-Exoskelette sind überall zu finden.
Schließlich entwickeln sich Zikaden unter der Erde. Sie können die Sonne nicht sehen, um einen internen Kalender zu führen.
Und weil sie tief unter der Erde liegen, sind sie auch etwas gegen Schwankungen der Bodentemperatur geschützt.
„Das bedeutet also, dass jede Änderung des Klimas, die die Physiologie ihrer Wirte, insbesondere den Nährstoffkreislauf, beeinflusst, ihre Entwicklungszeit beeinflussen könnte“, sagte Deans.
Da der Klimawandel jedoch dazu führt, dass Bäume früher Blätter bekommen, könnte dies nach dieser Theorie sicherlich Auswirkungen auf den Zeitpunkt der Zikadenbildung haben.
Ein früheres Auftauchen könnte den 13- und 17-jährigen Bruten auch Zeit geben, sich zu vermischen und zu paaren, sagte Rudolph. In Illinois gibt es bereits Überschneidungen, also wer weiß, was passieren könnte. Nur die Zeit kann es verraten.
Wissenschaftler vermuten seit langem, dass die seltsamen Gewohnheiten der Zikaden über Millionen von Jahren hinweg entwickelt wurden, um nicht nur mit Raubtieren, sondern auch mit unvorhersehbaren Klimaveränderungen fertig zu werden – schließlich haben Zikaden wahrscheinlich mehrere Eiszeiten durchlebt, bemerkte Rudolph.
Da sie unter der Erde verbleiben, bleiben sie vor Kälte- und Hitzewellen geschützt und tauchen nur alle 13 bis 17 Jahre auf.
Diese staubige Zikadennymphe wurde Ende März gesichtet und war eine der ersten, die in diesem Frühjahr im Doppelbrutschlüpfen hervorkam.
Ausgewachsene Zikaden erkennt man an ihren großen roten Augen und ihren spitzenartigen, zellophanartigen Flügeln. Sie sind langsam und daher eine leichte Beute für Vögel.
Was Raubtiere betrifft, können riesige Zikadenschwärme, die auf einmal schlüpfen, Raubtiere wie Vögel und Wespen überwältigen und zumindest dafür sorgen, dass genügend Insekten überleben, um sich zu vermehren und die Brut weiterzuführen.
Und aufgrund ihrer Primzahl-Jahreszyklen ist es sehr unwahrscheinlich, dass mehrere Bruten gleichzeitig entstehen – was die Wahrscheinlichkeit verringert, dass sie alle sterben.
Vielleicht wichtiger als der Klimawandel ist für Zikaden die Entwicklung.
Wenn ein Wald für Bürogebäude in einem neuen Stadtviertel abgeholzt wird, kann es zum lokalen Aussterben bestimmter Brutarten kommen.
„Diese Auswirkungen sind wahrscheinlich auf die Zerstörung von Nymphen während ihrer langen Entwicklungsperioden und die Fragmentierung des Lebensraums zurückzuführen, was die Anzahl der entstehenden Bruten in bestimmten Gebieten einschränken und zu einem erhöhten Raubtierverhalten führen kann“, sagte Deans.
Mit anderen Worten: Einige Nymphen werden unter der Erde getötet und einige ausgewachsene Tiere werden beim Auftauchen getötet, da eine geringere Anzahl bedeutet, dass der Schwarmeffekt weniger effektiv ist.
Ja, der Klimawandel könnte die Lebensräume der Zikaden verändern. Es könnte jedoch lange dauern, bis die Auswirkungen sichtbar werden, und die Entwicklung könnte eine dringlichere Gefahr darstellen.