Veel te hoge temperatuur verzwakt insecten in winterrust

Je ziet ze nu niet of nauwelijks, insecten. Logisch, want het is winter. Maar ze zijn er wel. Ze zijn in winterrust gegaan, als ei, als larf, als pop of als volwassen individu. Elke soort heeft zijn eigen succesvolle strategie ontwikkeld. Met de rustperiode voorkomen ze een gevaarlijke periode. Er is weinig tot geen eten, omdat een groot deel van de natuur in winterrust gaat. En in rust loop je niet het risico om te bevriezen als de temperatuur onder het vriespunt komt.

Maar de insecten leven nog wel. Ze gebruiken in rust alleen veel minder energie. Het in winterrust gaan, in rust blijven en er weer uitkomen is een ingewikkeld proces. Er vinden allerlei chemische processen plaats die niet van het ene op het andere moment kunnen stoppen of omgekeerd kunnen worden. Het goed timen van wanneer je in winterrust gaat en wanneer je er weer uitkomt is van levensbelang. Alleen de individuen die goed timen en die voldoende energiereserves voor de rustperiode hebben aangelegd overleven. De timing is in belangrijke mate afgestemd op daglengte en temperatuur. En die laatste factor is de laatste jaren spectaculair snel aan het veranderen door klimaatverandering. Ook dit jaar is zeer uitzonderlijk. Onderstaande figuur toont het verloop van de gemiddelde dagtemperatuur in 2023 (oranje lijn) en wat vijftig jaar geleden normaal was (blauwe lijn), die laatste is de temperatuur waar de insecten die van nature in ons land voorkomen zich op aangepast hebben. Dit jaar wordt zeer waarschijnlijk het warmste jaar ooit en de figuur laat zien dat met grote regelmaat de gemiddelde temperatuur dit jaar (ver) boven de normaal lag.

125 procent meer verlies lichaamsgewicht per dag dan normaal

De zeer hoge temperaturen maken het voor insecten lastiger om te bepalen wanneer ze in winterrust moeten gaan en wanneer ze er weer uit moeten komen. Een van de grootste problemen van de (zeer) hoge temperaturen tijdens de herfst, winter en vroege lente is echter dat het energieverbruik van insecten in winterrust veel hoger ligt dan bij koudere omstandigheden. Het zijn koudbloedige dieren dus hun lichaamstemperatuur is gelijk aan de omgevingstemperatuur. Hoe hoger die ligt, hoe sneller de verbranding van energie gaat. En omdat ze geen energie op kunnen nemen, zijn ze veel sneller door hun energiereserves heen. Uit allerlei wetenschappelijke studies blijkt dat een hogere temperatuur tijdens de rustperiode leidt tot hogere sterfte gedurende deze periode. De individuen die overleven komen met een zwakkere conditie uit de rustperiode dan als de temperatuur tijdens de rustperiode normaal is.

In een recente studie is in een laboratorium gekeken hoe het popgewicht van het klein geaderd witje (Pieris napi) tijdens de rust verandert als de temperatuur verhoogd wordt. Bij een temperatuur van 2 °C verliest een pop 0,023 procent lichaamsgewicht per dag. Bij 15 °C is dat 0,091 procent en bij 20°C loopt het op tot 0,135 procent verlies aan lichaamsgewicht per dag. De afgelopen dagen lag de gemiddelde dagtemperatuur op zo’n 9,3 °C. Dat is veel hoger dan de 2,1 °C die vroeger normaal was eind december. Hiermee ligt het dagelijks gewichtsverlies deze dagen 125 procent (!) hoger dan normaal en vanaf het begin van de herfst dagelijks gemiddeld 50 procent hoger.

Minder afweer tegen ziekteverwekkers

Een afname van de energiereserves heeft allerlei gevolgen, waaronder de vatbaarheid voor ziekteverwekkers. Insecten hebben meerdere mogelijkheden om zich tegen ziekteverwekkers te verdedigen. Een van de manieren is het inkapselen van vreemde deeltjes. Hierbij spelen allerlei enzymen en voldoende vetreserves een rol. Bij de veldhommel (Bombus lucorum) is aangetoond dat grotere koninginnen bij een hogere wintertemperatuur (7 tot 10 °C) meer vet overhielden aan het eind van de winter en hun afweer beter was dan bij kleinere koninginnen. Bij lagere temperaturen (0 tot 3 °C) was er geen verschil tussen de grotere en kleinere koninginnen. Van de aardhommel (Bombus terrestris) was al bekend dat de overleving tijdens de winterrust mede bepaald wordt door het gewicht. Koninginnen die minder dan 0,6 gram wogen voordat ze in rust gingen overleefden de winter niet, ongeacht hoe lang ze in rust werden gehouden. Als een warme winter volgt op een lente en zomer waarin het moeilijk was om aan voedsel te komen, zal het effect op de overleving van insecten gedurende de winter nog groter zijn omdat insecten met minder voedselreserves aan de winterrust beginnen.

Bijdrage aan spectaculaire achteruitgang insecten?

De herfst was de een na warmste ooit. Insecten die vanaf september in rust zijn gegaan, hebben vanaf dat moment te maken gehad met een gemiddelde temperatuur die zo’n drie graden hoger lag dan wat vijftig jaar geleden normaal was. Op Tweede Kerstdag publiceerde de Vlinderstichting het bericht Vlinderjaar 2023: weer minder vlinders. Sinds de jaren 90 neemt het aantal getelde vlinders in het Meetnet Vlinders continu af. In diezelfde periode zien we een duidelijke stijging van de herfst- en wintertemperatuur. Van 6,9 °C in de jaren 90 naar 8,6 °C in de afgelopen paar jaar.

Met de grote invloed van de temperatuur tijdens de rustperiode van insecten op het lichaamsgewicht, de vitaliteit en de overleving van insecten zou klimaatverandering wel eens een nog grotere rol kunnen spelen in de spectaculaire achteruitgang van insecten die we de afgelopen tientallen jaren hebben waargenomen dan tot nu toe gedacht. Een studie uit 2017 in PLosOne liet zien dat de insectenbiomassa in 27 jaar tijd met 70 procent achteruit gegaan is. Een studie in september dit jaar in het wetenschappelijke tijdschrift Nature concludeerde dat weersvariabelen deze waargenomen verandering in de biomassa van insecten verklaarden. Met name de temperatuur van de voorafgaande winter bleek bepalend te zijn. Hoe hoger de wintertemperatuur, hoe lager de biomassa aan insecten in het eropvolgende jaar. Volgens de auteurs zou een hogere wintertemperatuur mogelijk leiden tot een toenemende blootstelling aan lage temperaturen (doordat ze te vroeg uit winterrust komen), uitdroging en meer predatie. Over een mogelijk effect door een hoger energieverbruik wordt niet gesproken. Het lijkt dus belangrijk om de veranderingen in energiehuishouding van insecten tijdens warme winters nader onder de loep te nemen. Als die hoge wintertemperaturen inderdaad insecten in winterrust verzwakken dan beloven de extreem hoge temperaturen van dit moment en de afgelopen maanden niet veel goeds voor de insectenpopulaties in het aankomende jaar.

Tekst: Arnold van Vliet, Wageningen University & Research
Foto's: Willem van Kruijsbergen, Saxifraga (leadfoto: klein geaderd witje); Arnold van Vliet, data van KNMI