Bees: food and climate change

INTRODUCTION

Bees are the main pollinators of plants and crops in terrestrial ecosystems and are therefore essential providers of the ecosystem service of pollination -the transfer of pollen from the stamens to the pistils of the flower is that is, between male and female organs respectively-, which has great value for the agricultural industry and for natural ecosystems. Pollinators are therefore key to global biodiversity because of the fundamental role they play in agriculture and natural systems: if pollination fails, ecosystems will collapse and many food funds will be lost, among other consequences.

The quintessential pollinators are bees and they are currently under a lot of pressure: flower biodiversity has declined, continued exposure to pesticides and contact with parasites that humans accidentally spread through their trade. In the future, it seems that this situation will worsen and, in addition, climate stress and the disappearance of green plots due to the insatiable urbanization. It is predicted that in 30 years the human population would reach 9 billion and that together with the corresponding landscape conversion, the role of bees will be more committed to human survival than at present.

Domestic bees and most widely used bees such as the typical honey bee (Apis mellifera) as well as wild pollinators such as bumblebee (Bombus terrícola, Bombus dahlbomii and Bombus occidentalis) have been in decline in recent decades; there are even some species that are considered extinct, such as Bombus franklini in which no data have been recorded since 2006. Although there are studies that show the regression of bees and wild bees, many data on them are missing given the great diversity of taxa and their complex responses. Pollinator data are also missing in some parts of the world, because most of the data is American and European. Good answers to many questions are needed, which is why it has been assumed that studies will be launched on all continents. Specifically, we want to describe the population status of the different species of bees (especially abundances, because in this aspect and there is a great gap of knowledge), their dynamics and know what factors could influence their survival -such as the use of pesticides, land use change, urbanization, habitat loss, parasites and invasive species, interactions between factors, etc.- and thus affect their response to the impending change climate.

Like most insects, climate change will also have a major impact on bee biodiversity and predicting the effects it will suffer is difficult as such change is ultimately the sum of many factors acting at once. Otherwise, many published articles agree that habitat loss would be the most universal and impactful factor. The next most powerful factor would be invasive species and parasites, and the third, the use of pesticides.

The problem with this lack of studies is that there is a lack of good data on the abundance and distribution of different species of bees, especially wild bees. In addition, species are still lacking to describe. Without this it is difficult to estimate the decline and generate priority conservation strategies.

THE PRICE OF CROPS AND POLLINATORS

La gran majoria de cultius en condicions naturals depenen dels insectes per a la pol·linització. Més específicament, el 73% dels cultius de tot el món aproximadament són pol·linitzats per abelles, mentre que el percentatge restant -en ordre decreixent- ho serien les mosques, rat-penats, vespes, escarabats, ocells i papallones.

Els pol·linitzadors a canvi d’ajudar a la reproducció de les plantes obtenen aliment (nèctar, pol·len o ambdós). Aquesta relació mutualista (totes dues parts implicades obtenen un benefici) ha perdurat i evolucionat durant segles a través de la combinació de característiques funcionals entre tots dos, com la longitud de la llengua dels pol·linitzadors i la profunditat del tub de les flors. Gràcies a aquest mutualisme s’ha pogut sustentar bona part dels ecosistemes terrestres naturals com els agroecosistemes artificials.

La fracció de cultius mundials que requereixen de la pol·linització animal ha augmentat en un 45% aproximadament ja que hi ha més superfície de cultius depenent de pol·linitzadors. Consegüentment això ens condueix a una situació en que la demanda està per sobre de la oferta.

La natura sustenta totes les activitats i la vida dels éssers humans. Els béns i serveis que proporciona són vitals per al nostre benestar i el desenvolupament econòmic i social present i futur. D’aquests béns i serveis, en diem serveis ecosistèmics i la pol·linització n’és un d’imprescindible, tan per al bon funcionament dels sistemes naturals com per a la producció d’aliments. De fet, a nivell monetari també ho és i el seu valor econòmic total en cultius de tot el món s’ha estimat en 156 mil milions anuals. Amb aquest increment, en la dependència de la pol·linització juntament amb un escenari de canvi climàtic -marcat per la disminució de biodiversitat d’abelles i els seus efectes fisiològics i comportaments com una menor eficàcia pol·linitzadora-, fa que certs sectors estiguin d’allò més preocupats.

Per altra banda, és important destacar que la majoria de la pol·linització de cultius a escala mundial és portada a terme per pol·linitzadors silvestres en lloc de les típiques abelles de la mel. Per aquest motiu, en situació de canvi climàtic, augmentar tan sols el nombre d’abelles de la mel és molt poc probable que proporcioni una solució clara a aquesta crisi de pol·linització, i encara que ho fos, dependre només d’una espècie és una estratègia molt arriscada.

EFECTES DEL CANVI CLIMÀTIC: ABELLES, PLANTES I EL SEU POSSIBLE DESAJUST

Les abelles de la mel (Apis sp.) són les principals pol·linitzadores domèstiques emprades donat el seu gran potencial de recol·lecció i actualment és el pol·linitzador de cultius amb major valor econòmic global. Es troba àmpliament distribuïda pel món en climes molt diversos: té doncs una diversitat genètica i, per tant, un gran potencial d’adaptació. És a més, una de les minories d’espècies d’abelles en que els seus adults romanen actius durant l’hivern i regulen la temperatura del rusc. Per aquests motius, bona part del estudis s’han centrat en elles per a valorar aquest descens de pol·linitzadors i les corresponents pèrdues econòmiques. A continuació desglossem els potencials efectes del canvi climàtic que podrien patir:

  1. El canvi climàtic té lloc massa ràpid i tot i l’esmentat potencial adaptatiu no els donaria temps a adaptar-se, així que es desplaçarien cap a latituds i altituds més elevades perquè hi hauria condicions climàtiques adequades. Les plantes per a la seva banda tindrien el mateix problema i hi podrien respondre-hi de manera similar. En aquest punt es poden donar dues situacions:
    • Si s’aconsegueix que planta i pol·linitzador es desplacessin alhora en espai i temps, la pol·linització podria dur-se a terme tot però realment aquest acoblament flor-pol·linitzador es veuria molt compromès i podria arribar a perdre’s car la pol·linització efectiva del cultiu depèn de la fenologia (fenomen del cicle vital, com l’època reproductiva per exemple) del cultiu com dels insectes i el canvi climàtic.
    • Per altra banda, el canvi climàtic podria afectar a la qualitat de l’entorn floral i a més, augmentar o baixar la capacitat i el desenvolupament de les colònies d’abelles, afectant al cicle vital de les abelles i, per tant, no hi hauria tanta pol·linització.
  2. Aquests desajustos temporals (fenològics) entre plantes i abelles podria crear greus conseqüències: les plantes podrien ser afectades perquè no serien tan visitades pels insectes i disposarien menys pol·len, mentre que les abelles experimentarien una disponibilitat reduïda d’aliment, deixant-les més vulnerables i dèbils davant d’un possible patogen. Entre l’estrès climàtic i el nutricional, si a més les plantes contenen pesticides encara s’augmentaria més aquesta vulnerabilitat ja que els efectes dels patògens serien majors i, per tant, acabarien per afecta a l’eficàcia biològica (supervivència i reproducció fonamentalment) de l’abella.
  3. El canvi climàtic portarà una inestabilitat atmosfèrica, i per tant, hi haurà episodis de inundacions i sequeres i una temperatura global més alta. Podran les plantes sobreviure a la ràpida arribada d’aquestes condicions? Si la resposta és sí, el pol·len i el nèctar serien adequats per a les abelles? S’ha vist un exemple i es que en episodis de pluja les abelles de la mel no els agrada les flors d’acàcia perquè es dilueix molt el nèctar. Per altra banda, els episodis de sequera, es redueix molt la producció de pol·len i nèctar a més d’empobrir la seva qualitat nutricional. Això és important perquè són les cries que necessiten una dieta de pol·len.
  4. No poden tampoc emmagatzemar correctament l’aliment per la calor extrema, hauran de passar sense aliment suficient a l’hivern i en conseqüència no podran alimentar a les cries (que serien obreres a la primavera següent) i les ja adultes tindrien el seu sistema immunològic debilitat.

PESTICIDES, UNA ALTRA PRESSIÓ MÉS

Les abelles han estat exposades a pesticides a causa d’una intensificació de l’agricultura tot i alterar la seva eficàcia biològica. Aquest situació és probable que en un futur s’intensifiqui i que estiguin, per tant, molt exposades a pesticides rutinàriament com per a patir efectes letals i subletals.

A nivell d’individu, una exposició continuada pot afectar tant als mecanismes de desintoxicació com a les respostes immunitàries, fent que les abelles siguin més susceptible als paràsits. Els pesticides habituals com el imidacloprid, el fipronil o el tiaclopird tenen efectes negatius en l’aprenentatge de les abelles adultes, en la desorientació i una afecció a abelles nodrisses que podrien transmetre a les larves. Aquests productes són els més implicats a la disminució de les abelles i en concret, corresponen al grup de neonicotinoides, neurotoxines que són digerides pel sistema nerviós dels insectes.

A les colònies també hi hauria efectes adversos i s’han associat els pesticides amb brots de malalties. Això indicaria en conseqüència que una major infecció pot afectar a la tolerància als pesticides agrícoles. Per tant, les interaccions entre patògens i pesticides poden contribuir a l’augment de la mortalitat de colònies d’abelles i altres pol·linitzadors.

PÈRDUA D’HÀBITAT I ABELLES URBANES

Els efectes de la pèrdua d’hàbitat seran visibles a llarg termini i és un dels factors amb més impacte en aquesta davallada d’abelles ja que és a l’hàbitat on han de trobar els recursos florals i llocs per nidificar apropiats.

Amb l’increment de la urbanització s’accelera la pèrdua, fragmentació i destrucció d’hàbitats naturals i  sorgeix la necessitat de potenciar els estudis de comunitats d’abelles que es troben en ciutats, un àmbit molt desconegut encara. De fet, els entorns urbans podrien esdevenir com una oportunitat per a relaxar aquesta pèrdua de pol·linitzadors si s’apliqués un model sostenible de ciutat i mesures adequades de conservació.

Cal assolir un disseny de ciutat que contingui suficients hàbitats adequats per a suportar poblacions naturals d’abelles; tard o d’hora haurà de succeir, així que quan abans millor.

PROTECCIÓ D’ABELLES I POL·LINITZACIÓ SOSTENIBLE

Amb tot el que s’ha exposat, és evident que és necessari prendre mesures per a aturar la disminució d’abelles. Són molts els factors que afecten i pot ser complicat treure conclusions clares, però això no significa que les mesures de conservació ho hagin de ser. Tals estratègies han de considerar els tipus d’usos de sòl i el desenvolupament socioeconòmic de la regió. A continuació es llisten algunes mesures generalistes que ajudarien a les abelles:

  • Potenciar la biodiversitat de recursos florals: posar testos i jardins amb especies florals adequades, sembrar flors als marges de camps o deixar trossos d’hàbitat natural entre o a prop de les terres de cultiu. Això promou la pol·linització de cultius i la biodiversitat de les abelles.
  • Educació i divulgació: exposar el problema que suposa quedant-nos sense abelles i apropar a la ciutadania a la natura, que cada cop viu en entorns més urbanitzats.
  • Planificació territorial: ciutats sostenibles. Una ciutat amb espais verds, horts urbans o jardins verticals suficients seria compatible amb les activitat social i econòmiques amb el medi ambient. A la fi, aquests espais també seran necessaris per a proporcionar oxigen i termorregular l’aire de les ciutats.
  • Reducció de pesticides: activament s’empren desmesuradament i sense motiu en moltes ocasions. Seria molt convenient desenvolupar programes d’avaluació de riscos a curt i llarg termini, un protocol d’aplicació per hàbitat i pesticida i un sistema d’assessorament eficaç al col·lectiu agricultor així com algun incentiu.
  • Proporcionar llocs de nidificació adequats, ja siguin estructures, cavitat, sòl nu o simplement amb l’augment de diversitat floral autòctona. Això hauria de ser també considerat en la planificació de les ciutats.
  • Més estudis i programes de monitorització: hi ha un gran desconeixent general en algunes qüestions fonamentals. És important desenvolupar metodologies de monitorització més eficients i mètodes per a estimar aquesta diversitat, abundància i distribució de les especies d’abelles. Finalment, seria convenient elaborar índexs o un sistema d’alerta que indiqués com de lluny ens trobem d’aquesta crisi de pol·linització per així prendre les mesures respectives els més aviat possible.
  • Prevenció en introduccions d’abe