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Beat Wermelinger

Forschungsanstalt WSL

Istituto federale di ricerca WSL
Entomologia forestale
Zürcherstrasse 111
CH - 8903 Birmensdorf

Tel: +41 44 739 22 58
Fax: +41 44 739 22 15

Articolo

Autore/i: Beat Wermelinger, Anita Risch, Christoph Düggelin, Martijn L. Vandegehuchte
Redazione: WSL, Svizzera
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Prima indagine su scala svizzera dedicata alle formiche forestali

Tra il 2009 e il 2014, i collaboratori dell'Inventario Forestale Nazionale Svizzero hanno rilevato per la prima volta i formicai costruiti dalla Formica rufa. Le prime elaborazioni indicano che le formiche dei boschi sono piuttosto rare, soprattutto nella regione dell'Altipiano. La presenza di conifere, il sole mattutino, la fitta vegetazione al suolo e le strutture forestali aperte hanno un effetto positivo sulla presenza dei formicai.

Ameisenhaufen
Fig. 1 - Durante un periodo di sei anni, il personale dell'Inventario Forestale Nazionale ha rilevato e misurato le dimensioni dei formicai.
Foto: Ulrich Wasem (WSL)
 

In Svizzera, fino ad oggi, cartografie regionali sulla presenza di formicai in bosco sono state realizzate solo puntualmente. Non era pertanto possibile fare affermazioni sulla frequenza delle formiche forestali in Svizzera, né tantomeno sull'evoluzione temporale delle loro popolazioni.

Per meglio valutare l'attuale situazione di rischio e le tendenze evolutive delle popolazioni di questi importanti insetti, le squadre addette ai rilevamenti sul terreno hanno per la prima volta raccolto informazioni e dati sistematici sui formicai della Svizzera nell'ambito del quarto Inventario Forestale Nazionale (IFN4), completato nel 2017. Oltre a ciò, sono state determinate le specie di formiche forestali presenti sulle aree di saggio. L'analisi di circa il 65% delle circa 6’600 aree campione, dell’estensione di 500 m2 ciascuna, consente di trarre le prime valutazioni rappresentative e attendibili per tutta la Svizzera.

Frequenza dei formicai

L’elaborazione del set di dati corrispondente ai primi sei anni della campagna di rilevamenti dell’IFN4 ha mostrato che solamente sul 5% delle aree di saggio è stata rilevata la presenza di formicai tipici delle specie forestali, per un totale di 258 formicai. Questo dato corrisponde a una frequenza media di 1,4 formicai per ettaro di bosco. Secondo la letteratura, la frequenza di formicai nelle foreste europee è generalmente inferiore a cinque nidi per ettaro.

Cionondimeno, secondo i dati dell’IFN4 sono stati rilevati 2,2 formicai per ettaro alle quote superiori ai 900 m s.l.m., un valore che è in di sotto delle frequenze rilevate nelle foreste della Finlandia (2,4 formicai per ettaro) e del Tirolo (2,9 formicai per ettaro), anch'esse oggetto di rilevamenti sistematici. A quote inferiori sono stati censiti solo 0,16 formicai per ettaro, corrispondenti solamente al 5% di tutti i formicai forestali rilevati nell’intera Svizzera.

   
LFI-Stichprobenflächen mit und ohne Waldameisenhaufen  
Fig. 2 - Aree campione dell’IFN4 rilevate tra il 2009 e il 2014 con la presenza di formicai (in rosso) e senza (blu). Carta elaborata da Marielle Fraefel Kocher. Clicca sull’immagine per ingrandirla.

 
   
Nest von Waldameisen  
Fig. 3 - I nidi delle formiche forestali sono costituiti da una parte emergente dal suolo e da una parte sotterranea. La cupola dei formicai può raggiungere un'altezza di oltre un metro. Foto: Beat Wermelinger (WSL)
 
   

Censite diverse specie di formica

Le formiche appartenenti al gruppo della Formica rufa sono state i primi insetti della Svizzera ad essere messi sotto protezione nel 1966. Il gruppo della "Formica rufa” in Svizzera comprende sei diverse specie appartenenti al genere Formica, cinque delle quali sono da considerare come tipicamente abitanti nei boschi. Tutte queste specie costruiscono dei formicai a forma di cumuli.

  1. La grande formica rossa dei boschi (Formica rufa)
  2. La piccola formica dei boschi (Formica polyctena)
  3. La "Formica di montagna" (Formica lugubris)
  4. La "Formica di montagna" (Formica paralugubris)
  5. La Formica aquilonia
  6. Le formica grande dei prati (Formica pratensis), specie diffusa soprattutto negli habitat più aperti.

Le due formiche montane Formica lugubris e F. paralugubris, di gran lunga le specie più frequenti rilevate in Svizzera, possono essere differenziate con precisione solo tramite analisi genetiche. Formica lugubris è in grado di costruire dei formicai che hanno un’altezza corrispondente circa alla metà rispetto a quella dei nidi costruiti da F. paralugubris. Altre due specie (Formica rufa e F. polyctena) sono state trovate solo sporadicamente su tutto il territorio della Svizzera, mentre la presenza della specie F. aquilonia, che è pure la specie più comune in Finlandia e in Tirolo, in Svizzera rimane confinata all'Engadina. Le dimensioni dei nidi costruiti dalle ultime tre specie citate erano piuttosto piccoli rispetto a quelli rilevati in altri studi, anche se va sottolineato in questo contesto, che il rapporto tra il volume della parte emergente del formicaio (detta "acervo") e quella sotterranea dipende anche dalle condizioni del suolo.

Quali fattori favoriscono la presenza di formicai?

Di particolare interesse, naturalmente, sono i fattori dai quali dipende la presenza o l’assenza dei formicai. Utilizzando metodi statistici appropriati, la presenza di nidi di formiche è stata associata ai seguenti fattori, connessi con i popolamenti e con le stazioni forestali:

Fattori connessi con i popolamenti boschivi
Fattori connessi con le stazioni
  • tipo e dominanza del specie legnose presenti
  • provvigione
  • grado di chiusura delle chiome
  • altezza della vegetazione
  • volume di legname morto
  • estensione dei popolamenti
  • distanza dal margine boschivo più vicino
  • temperatura annuale media, precipitazioni e condizioni di irraggiamento solare
  • topografia (altitudine sul livello del mare, esposizione)

Le analisi eseguite in questo ambito hanno dimostrato che la maggior parte dei formicai si trovavano su pendii esposti ad est e sottoposti a un elevato irradiamento solare in estate. In questi luoghi, i nidi si riscaldano rapidamente durante le prime ore del mattino, scongiurando comunque un eccessivo apporto di calore sul mezzogiorno e durante il pomeriggio. I formicai erano generalmente più grandi, laddove il grado di copertura dei popolamenti boschivi era maggiore.

Waldameisen hängen stark von Blattläusen ab
Fig. 4 - Le formiche forestali dipendono fortemente dalla presenza di afidi, dei quali hanno bisogno quale importante fonte di energia.
Foto: Beat Wermelinger (WSL)
 

I boschi con una fitta vegetazione al suolo sono stati privilegiati soprattutto dalle due formiche che vivono nei boschi delle montagne, in quanto in luoghi simili sono presumibilmente meglio protette dagli uccelli predatori (ad esempio i picchi) e anche poiché la vegetazione fornisce ulteriore nutrimento sotto forma di insetti o di semi. Una maggiore frequenza di formicai era inoltre chiaramente correlata con una crescente percentuale di alberi resinosi, tendenza che vale in particolare per l'abete rosso con la Formica lugubris. Questo dato non sorprende per nulla, in quanto le conifere forniscono da un lato importanti materiali per la costruzione dei nidi come aghi e resina, mentre dall’altro esse ospitano un gran numero di afidi, assai importanti per l'alimentazione delle formiche.

I nidi delle formiche erano più probabili laddove erano presenti gruppi di alberi isolati e poco densi, piuttosto che sotto una copertura arborea densa e contraddistinta da chiome strette. È interessante anche il fatto che non si è evidenziato nessun nesso tra la presenza di formicai e la diversità delle specie arboree, l'estensione del popolamento forestale o la distanza dal margine boschivo più vicino. Questa osservazione suggerisce che anche appezzamenti boschivi piccoli e frammenti possono essere ecosistemi adatti ai formicai, perlomeno fintanto che essi non vengono disturbati.

Il primo rilevamento sistematico delle formiche forestali della Svizzera costituisce la base per valutare l’evoluzione futura delle popolazioni. Anche durante l'IFN5 (2018-2026) saranno rilevati i formicai in foresta, anche se su un intervallo di 9 anni tra i due campionamenti non si prevedono cambiamenti di rilievo. In tal senso gli inventari dei prossimi decenni saranno più significativi. Ciò nondimeno, la scarsa presenza di formiche forestali nei boschi dell’Altipiano giustifica già sin d’ora ulteriori misure di protezione.

I formicai: comunità rigorosamente organizzate

Le specie appartenenti al genere Formica capaci di costruire nidi cupuliformi vivono come colonie scrupolosamente organizzate all’interno di formicai facilmente identificabili e spesso imponenti. Similmente alle api, le formiche forestali hanno un comportamento sociale molto sviluppato, caratterizzato da diverse caste che hanno compiti chiaramente definiti.

Nur die Geschlechtstiere sind geflügelt
Fig. 5 - Solo le formiche in grado di riprodursi - i maschi (a sinistra) e le regine (a destra) - sono provviste di ali. Dopo l'accoppiamento, anche le regine perdono le loro ali.
Foto: Beat Wermelinger (WSL)
 

A seconda della specie di formiche, al centro di ogni formicaio vivono da una a oltre mille regine. Dopo il loro sviluppo e il loro volo nuziale, le formiche regine perdono le loro ali, restando poi nel nido per tutto il resto della loro vita – ammesso che esse siano state accettate all’interno in una colonia di formiche. Qui le regine vengono nutrite e curate dalle formiche operaie. Il loro compito essenziale è quello di produrre le uova – più di 30 al giorno. Dalle uova fecondate si sviluppano le femmine, mentre da quelle non fecondate i maschi (fuchi). E' sorprendente che una regina durante il suo accoppiamento assimili un quantitativo di sperma sufficiente per tutta la sua vita. Tanto più che le regine possono vivere fino a 20 anni, una durata vita estremamente lunga per un insetto!

La seconda casta femminile è costituita dalle formiche lavoratrici, le operaie, che sono sempre prive di ali. Sono più piccole delle regine e di solito sono sterili in quanto possiedono solo organi sessuali atrofizzati. Le giovani formiche operaie si occupano dapprima di compiti svolti all’interno del nido: prendendosi cura delle uova, preparando la prede portate dentro ai nidi con le quali nutrono le larve, trasferendo le larve e le pupe in vari siti dentro ai nidi, a seconda del loro stadio di sviluppo. Esse si occupano inoltre della manutenzione e della regolazione della temperatura dei formicai. Le operaie più anziane passano dal servizio interno a quello esterno, dove si occupano principalmente dell'approvvigionamento di cibo e della difesa dagli aggressori. Esse trasportano poi all’interno dei formicai, sia il nutrimento che il materiale necessario per la costruzione dei nidi.

Circa un terzo del nutrimento delle formiche è costituito da prodotti di origine animale (insetti, cadaveri) e per due terzi di melata, che gli afidi secernono dalle chiome degli alberi. Durante questo processo gli afidi vengono per così dire “munti a regola d’arte” dalle formiche. In cambio, le formiche tengono lontano dagli afidi i loro nemici naturali.

La terza casta è costituita dalla componente maschile delle popolazioni: i fuchi, più grandi delle operaie e sempre provvisti di ali durante tutta la loro breve vita. Hanno un unico compito: accoppiarsi con le regine che dopo aver lasciato il nido si apprestano a sciamare. Esaurito questo incarico, poco tempo dopo i fuchi muoiono. La vita delle colonie delle formiche forestali continua per le operaie adulte e le regine all’interno delle camere del nido situate sotto terra, dove in inverno le temperature possono essere assai rigide. Durante questo periodo le formiche vivono esclusivamente delle riserve di grasso accumulate nel proprio organismo.

   
Einblick in ein Nest mit Arbeiterinnen, Larven und Puppen von Waldameisen  
Fig. 6 - Uno sguardo all’interno di un nido, dove si possono osservare le formiche forestali operaie, le larve e le pupe.
Foto: Beat Wermelinger (WSL)

 
   

Importanza delle formiche forestali

Un formicaio è un nido costituito da una parte situata fuori terra (acervo) e da una parte sotterranea di dimensioni almeno pari a quelle della parte emergente dal suolo. L'attività di costruzione svolta dalle formiche comporta un miglioramento fisico, chimico e biologico del suolo. La componente terrosa viene disgregata, mescolata con materia organica ed arricchita con sostanze nutritive. Il miglioramento della respirazione e della fertilità del suolo conduce a un aumento della crescita degli alberi, degli arbusti e dei funghi presenti nelle sue vicinanze, oltre che ad una maggiore produzione di frutti e semi, che riescono a germinare con maggiore successo. Pertanto non sorprende affatto che in prossimità dei formicai la rinnovazione forestale sia spesso particolarmente abbondante.

   
Das Nestbaumaterial wird im Haufen laufend umgeschichtet  
Fig. 7 - Il materiale da costruzione utilizzato per la costruzione del nido viene continuamente rimaneggiato e stratificato all’interno del formicaio. Esso si compone di aghi, pezzi di rametti, scaglie di gemme e di pigne, pezzetti di resina, ecc.
Foto: Beat Wermelinger (WSL)
 
   

Le formiche contribuiscono peraltro anche a diffondere i semi delle piante erbacee e di quelle legnose. Inoltre esse stesso costituiscono pure il cibo per vari uccelli, in particolare picchi, e per altri animali vertebrati. I formicai costituiscono anche un habitat per molti altri invertebrati, come coleotteri, collemboli, imenotteri, mosche, pesciolini d'argento e acari. In un solo volume di un litro di questo materiale che compone il formicaio possono vivere circa 200 di questi "subaffittuari".

Anche noi umani traiamo un beneficio indiretto dalle formiche che vivono nelle foreste. Considerato che le formiche con le loro antenne stimolano le colonie di afidi a produrre più melata, anche le api mellifere possono approfittare di questa produzione potenziata, trasformando la melata in miele. In Svizzera ogni anno si producono mediamente 2’200 tonnellate di miele di bosco.

Waldameisen füttern ihre Brut mit Insekten
Fig. 8 - Le formiche che vivono nelle foreste si nutrono di insetti e riescono in tal modo a catturare un gran numero di potenziali parassiti.
Foto: Beat Wermelinger (WSL)

Tuttavia, la notevole importanza delle formiche delle foreste risiede nel loro ruolo di cacciatrici di altri insetti come le larve delle mosche o i bruchi di varie farfalle. Esse svolgono pertanto quindi una funzione essenziale nella regolazione dei potenziali parassiti. Gli alimenti ricchi di proteine vengono utilizzati principalmente per nutrire le covate e le regine. Il fabbisogno annuo medio di un grande formicaio abitato da un milione formiche forestali è di circa 30 kg di insetti; quantitativo corrispondente a vari milioni di prede.

Tenuto conto che l’entità della popolazione di un formicaio non fluttua in funzione della frequenza di determinate sue prede, le formiche forestali possono reagire molto rapidamente alle pullulazioni degli insetti dei quali esse si nutrono. Se i bruchi di farfalle o le larve di cinipidi sono disponibili in grandi quantità entro un raggio di attività di circa 100 m da un formicaio, essi vengono abbondantemente depredati. In casi simili, nel menu delle grandi colonie possono entrare fino a 100’000 bruchi al giorno!

In un querceto, ad esempio, durante una pullulazione di massa della tortrice della quercia (Tortrix viridana) si è stato stimato che in un nido di formiche di medie dimensioni, durante tutto il periodo di sviluppo dei bruchi, siano entrati da uno a due milioni di bruchi. Un saccheggio che ha provocato una significativa riduzione dei danni da rosura delle foglie nei boschi che si trovavano attorno ai formicai. Numerosi esempi simili sono noti anche nelle piantagioni di pino della Germania, dove si sono osservate delle “oasi verdi” attorno ai formicai, in aree boschive che altrimenti erano state completamente defogliate dalle larve di lepidotteri o di tentrenidi. In uno studio finlandese, le larve di alcune specie di geometridi presenti sulle betulle che non erano state visitate dalle formiche, avevano una frequenza più che doppia rispetto a quella rilevata sugli alberi visitati dalle formiche.

La molteplice importanza delle poco appariscenti formiche che vivono nei boschi dovrebbe da sola costituire un motivo più che sufficiente per evitare di disturbare i laboriosi formicai durante le utilizzazioni sia economiche, che ricreative del bosco.


I risultati qui presentati sono stati estratti da un articolo scientifico.

Il ricercatore entomologo Beat Wermelinger descrive la diversità, le funzioni e l'importanza degli insetti forestali nel suo libro Insekten im Wald, pubblicato in lingua tedesca nel 2017. Il libro tratta in dettaglio anche la biologia e l'importanza delle formiche che vivono nei boschi.

Questo contributo è stato realizzato in collaborazione con la rivista Wald und Holz. Wald und Holz

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