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Kiefernsplintholznematoden im Visier: Methoden zur Erkennung, Kontrolle und Ausrottung
Der Kiefernsplintholznematode (PWN), Bursaphelenchus xylophilus, stammt aus Nordamerika, wo er unauffällig vorkommt, und wurde durch den internationalen Handel in verschiedene Länder verschleppt. Das Zusammentreffen mit neuen Wirtsbaumarten in neuen Klimazonen hat verheerende Auswirkungen: Nematodenbefall kann in der Kiefernwelke resultieren, die zum raschen Absterben empfindlicher Baumarten führt. In lebenden Bäumen befällt und ernähren sich die Nematoden von lebenden Zellen und verursachen dabei Abwehrreaktionen des Baumes sowie eine Blockade der Leitungsbahnen, was bei fortgesetzter Dauer zur Welke und schließlich zum Absterben des Baumes führt. Die Nematoden vermehren sich rasch - eine Generation ist in vier Tagen entwickelt - und breiten sich rasch im Baum aus, wo Stamm, Äste und Wurzeln befallen werden.

Das Projekt REPHRAME bündelt international anerkannte Forschung, die wesentliche Wissenslücken in unserem Verständnis dieses Krankheitserregers von globaler Bedeutung schließen soll. Ein PWN Tool Kit, das neu gewonnenes und bekanntes Wissen integriert, soll betroffenen Stellen in der EU und in anderen Ländern verbesserte Methoden der Bekämpfung zur Verfügung stellen.

Bedeutende Bedrohung

Der Kiefernsplintholznematode und die mit ihm assoziierte Kiefernwelke ist eine bedeutende Bedrohung für unsere Nadelwälder. In Japan, wo die Krankheit erstmals 1905 festgestellt wurde, geht ein Schadholzanfall von 26 Mio. m³ seit 1945 auf das Konto des Nematoden. Nach wie vor verursacht die Kiefernwelke dort ausgedehntes Absterben von Kiefern. Auch in China, Korea und Taiwan fielen Millionen von Kiefern der Krankheit zum Opfer. Analog dazu stellt sich die Situation in Portugal dar, wo der Nematode 1999 erstmals auftrat. Trotz intensiver Kampagnen zur Ausrottung hat sich das Befallsgebiet weiter ausgedehnt, auch die Insel Madeira ist mittlerweile betroffen. Eine erfolgreiche Ausrottung ist nicht in Sicht.




Nachdem also ein Brückenkopf am Kontinent etabliert wurde, besteht die begründete Befürchtung, dass sich die Krankheit auf weitere Teile Europas ausbreitet. Um eine effektive Eingrenzung bzw. wo immer möglich Ausrottung des Kiefernsplintholznematoden zu ermöglichen, ist es wichtig, genaue Kenntnisse zu dessen Verhalten und Dynamik im infizierten Baum zu haben. Dies ist ein wesentliches Ziel des Projektes. Von grundlegender Bedeutung dabei ist das Verständnis der Wechselwirkung zwischen Nematoden, ihren Wirtsbäumen und den Vektoren - Bockkäfer der Gattung Monochamus. Diese Käfer übertagen die Nematoden im Zuge ihres Reifungs- und Ernährungsfraßes an frischen Zweigen auf unbefallene Wirtsbäume. Durch ihren Flug tragen sie zur räumlichen Ausbreitung bei; werden sie gar als Passagiere in befallenem Holz transportiert, können neue Befallsherde in weiter Entfernung entstehen.

Aktivitäten im Projekt REPHRAME

REPHRAME erforscht im Detail, wie sich die Nematoden zwischen und innerhalb von Wirtsbäumen bewegen. Das Potential und die nötigen Bedingungen zur Verbreitung des Nematoden mit und ohne seinen Vektor Monochamus spp. wird untersucht. Darauf basierend wird das PWN Tool Kit Managementoptionen zur Erkennung und Bekämpfung von Nematodenbefall anbieten.

Nicht alle Bäume sterben ab, wenn sie von Nematoden befallen sind. Modelle werden entwickelt, die prognostizieren sollen, wie weit es in unterschiedlichen Regionen und Klimaszenarien zum Ausbruch der letalen Welke kommt. Diese Modelle werden mit solchen verlinkt, die die Ausbreitung des Nematoden durch Vektoren und menschliche Aktivitäten simulieren.

Hilfestellung für die Praxis

Eine Reihe von Ergebnissen aus REPHRAME wird für Behörden, Waldbewirtschafter und Händler von Nutzen sein:
  • Neue, verbesserte Methoden für Fang, Monitoring und Kontrolle der Vektoren Monochamus spp.
  • Besseres Verständnis der Resistenz von Bäumen gegen die Welke und potentielle Selektion resistenter Bäume
  • Identifikation der Eintrittswege der Kiefernsplintholznematoden nach Europa
  • Entwicklung von Modellen zur Identifikation von Gebieten, die von der Welke besonders betroffen sein würden, unter gegenwärtigen wie geänderten klimatischen Bedingungen
  • Unterstützung einer guten Vernetzung der Stakeholder und Bereitstellung einer möglichst breiten Wissensbasis 

Die Projektpartner

Das Projekt wird durch das EU Rahmenprogramm FP7 finanziert. Es arbeiten elf Forschungsorganisationen aus acht Ländern (China, Deutschland, Großbritannien, Frankreich, Norwegen, Österreich, Portugal und Spanien) zusammen. Verbindungen bestehen weiters zu Partnern in Japan, Kanada und den USA.











Das Forschungsprogramm gliedert sich in zehn, eng verbundene Arbeitspakete:
  • Management und Koordination
  • Verhalten und Dynamik des Kiefernsplintholznematoden in infizierten Bäumen
  • Beurteilung der Auswirkung des Klimawandels auf Vorkommen und Verbreitung der Vektoren
  • Entwicklung neuer Methoden für Monitoring und Kontrolle von Monochamus spp. und Kiefernsplintholznematoden
  • Beurteilung des Risikos einer Ausbreitung des Nematoden ohne Vektor
  • Wirtsbaumresistenz gegen Kiefernsplintholznematoden
  • Prognose des Ausbruchs der Kiefernwelke in unterschiedlichen öko-klimatischen Zonen
  • Zusammenarbeit auf europäischer und internationaler Ebene
  • Synthese der Ergebnisse und Entwicklung des PWN Tool Kits zur Unterstützung von Monitoring und Management des Kiefernsplintholznematoden
  • Verbreitung des Wissens und Zusammenarbeit mit Stakeholdern

Arbeitsschwerpunkte im Rahmen von REPHRAME am BFW

Der Vektor des Kiefernsplintholznematoden auf der Iberischen Halbinsel ist der Bäckerbock, Monochamus galloprovincialis. In Mitteleuropa kommen noch zwei weitere häufige Arten der Gattung, der Schneiderbock M. sartor und der Schusterbock M. sutor als potentielle Vektoren vor, die sich bei uns in erster Linie an Fichte entwickeln. Die Fichte gilt als Wirtsbaum für den Kiefernsplintholznematoden. Auch wenn es eventuell nicht zum Ausbruch der Welke kommen wird - diese wurde unter natürlichen Bedingungen bislang vor allem bei Kiefern beobachtet - kann die Fichte ein Reservoire für Nematoden darstellen, da deren Entwicklung möglich ist. Die beiden Bockkäferarten würden dann als Vektoren fungieren. Beide Käfer können sich auch an Kiefern entwickeln, diese sind in den Pyrenäen und Skandinavien für M. sutor sogar bevorzugte Wirtsbaumarten. 



Schneiderbock Monochamus sartorBrutbild der Larve unter der Rinde: flache, den Splint schürfende Gänge, grobe Nagespäne, ovales Einbohrloch ins Holz

Unsere Arbeiten im Rahmen des Projektes sollen einerseits neue Daten zur Biologie von M. sartor und sutor liefern. Phänologie, Bruterfolg und Flugverhalten werden untersucht. Die Daten werden in den verschiedenen Modellen, die im Rahmen des Projektes entwickelt werden, Eingang finden. Ein weiterer wichtiger Punkt ist die chemische Ökologie von M. sartor, die noch unbekannt ist. Gemeinsam mit spanischen und britischen Projektpartnern untersuchen wir die Pheromon-Kommunikation bei dieser Art und testen unterschiedliche Lockstoffe und Fallen für das Monitoring. Vorläufige Ergebnisse zeigen, dass ein für M. galloprovincialis entwickelter Lockstoff, der auf baumbürtigen Stoffen, Komponenten von Borkenkäfer-Pheromonen und einer Monochamus-Pheromonkomponente basiert, auch für M. sartor fängisch ist. Weitere Tests sollen zeigen, ob andere Substanzen die Attraktivität steigern können. Ziel ist auch im Alpenraum geeignete Fangsysteme zur Überwachung des Vektorfluges zur Verfügung zu haben.

Trichterfalle zum Fang von Monochamus spp.

Projekt-Koordinator: Prof. Hugh Evans, Forest Research in Wales

Autoren: Projektkonsortium REPHRAME, 2012

Webtipp

www.rephrame.eu
Notfallplan für Österreich
Portrait der Kiefernholznematode

Kontakt in Österreich: Dr. Gernot Hoch, BFW, gernot.hoch@bfw.gv.at
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