Omacnica szmaragdowa (EAB) (Agrilus planipennis Fairmaire) (Coleoptera: Buprestidae) zabiła setki milionów drzew jesionowych (Fraxinus spp.) od czasu jej pierwszego zidentyfikowania w 2002 roku w aglomeracji Detroit, Michigan i w pobliskim Windsorze, Ontario, Kanada. Niezamierzone rozprzestrzenianie się porażonych jesionów, kłód i drewna opałowego, wraz z naturalnym rozprzestrzenianiem się chrząszczy, spowodowało do tej pory założenie EAB w co najmniej 27 stanach i dwóch prowincjach Kanady1. Ostatnie doniesienia wskazują, że EAB zaatakowało również Moskwę, gdzie zabija jesiony krajobrazowe2,3, co budzi dodatkowe obawy o potencjalne rozprzestrzenienie się w Europie. Udokumentowano międzygatunkowe różnice w preferencjach i odporności gospodarzy EAB wśród gatunków jesionów w Ameryce Północnej4,5,6,7,8,9, ale praktycznie wszystkie gatunki jesionów w Ameryce Północnej prawdopodobnie będą odpowiednimi gospodarzami. Katastrofalne poziomy śmiertelności z powodu popiołu odnotowano na obszarach Michigan i Ohio10,11,12, z powiązanymi skutkami ekologicznymi i ekonomicznymi13,14,15,16.
Skuteczne metody wykrywania nowych inwazji EAB i monitorowania populacji o niskiej gęstości są kluczowymi aspektami zarządzania tym inwazyjnym szkodnikiem w środowisku miejskim, mieszkalnym i leśnym. Wczesne wykrycie daje czas na opracowanie strategii, zabezpieczenie finansowania i wdrożenie działań mających na celu zmniejszenie wpływu EAB. Na przykład urzędnicy miejscy i właściciele domów mogą rozpocząć leczenie cennego popiołu w krajobrazach za pomocą ogólnoustrojowych środków owadobójczych, zanim szkody spowodowane rosnącym zagęszczeniem larw ograniczą skuteczność tych produktów17,18. Podobnie, identyfikacja nowego porażenia i wiarygodna informacja o lokalnym rozmieszczeniu EAB daje leśnikom i właścicielom nieruchomości możliwość realizacji sprzedaży drewna, konwersji gatunków lub innych działań mających na celu zmniejszenie kosztów ekonomicznych lub skutków ekologicznych śmiertelności jesionów.
Wczesne wykrycie, rozgraniczenie i skuteczne monitorowanie populacji EAB o niskiej gęstości jest jednak nadal trudne. Badania wizualne mające na celu identyfikację nowo porażonych jesionów nie są wiarygodne, ponieważ jesion rzadko wykazuje zewnętrzne oznaki lub objawy porażenia EAB, dopóki zagęszczenie larw nie osiągnie umiarkowanego lub nawet wysokiego poziomu4,19. Najskuteczniejszym sposobem wykrywania bardzo niskich gęstości EAB jest użycie drzew detekcyjnych jesionu opasanego19,20,21,22. Jesiony opasuje się wiosną lub wczesnym latem poprzez usunięcie pasma zewnętrznej kory i łyka na obwodzie pnia, co obciąża drzewa, zwiększając ich atrakcyjność dla dorosłych chrząszczy EAB. Opasane drzewa można okorować jesienią lub zimą, aby określić obecność i zagęszczenie larw EAB. Mimo że opasane jesiony były używane operacyjnie do wykrywania EAB19,23,24,25, są one problematyczne. Korowanie drzew opasanych może być pracochłonne, a znalezienie odpowiednich drzew do opasania może być trudne, zwłaszcza na obszarach miejskich lub mieszkalnych lub gdy badania muszą być prowadzone przez wiele lat19.
Sztuczne pułapki z przynętą z atraktantami EAB eliminują wiele problemów związanych z używaniem opasanych drzew jesionowych. W przeciwieństwie do innych ważnych szkodników leśnych, takich jak cygańska (Lymantria dispar L) i niektóre korniki Scolytinae, które wytwarzają feromony seksualne lub agregacyjne na duże odległości, do tej pory nie znaleziono skutecznych feromonów długodystansowych dla EAB. Feromon płciowy krótkiego zasięgu, cis-lakton, może ułatwiać krycie26,27, ale w próbach terenowych przynęty cis-laktonowe nie konsekwentnie zwiększały atrakcyjności EAB dla sztucznych pułapek28. Dorosłe chrząszcze polegają na lotnych związkach emitowanych przez liście jesionu, korę i drewno, aby zidentyfikować drzewa żywicielskie29,30,31 i napotkać potencjalnych partnerów. Kilka lotnych związków zostało ocenionych pod kątem stosowania w przynętach w celu zwabienia dorosłych EAB do sztucznych pułapek27,32. Obecnie pułapki używane operacyjnie do badań wykrywających EAB w USA są nęcone przynętami zawierającymi cis-3-heksenol, powszechny zielony lotny liść wytwarzany przez liście jesionu30,33. W poprzednich latach pułapki EAB używane do badań w USA były również nęcone olejem Manuka, który jest pozyskiwany z nowozelandzkiego drzewa herbacianego (Leptospermum scoparium Forst and Forst ) lub olejkiem Phoebe, ekstraktem z orzecha brazylijskiego (Phoebe porosa Mez.); Oba zawierają kilka seskwiterpenów, które są również obecne w Ash Bark29. Problemy z niespójnymi dostawami tych naturalnych olejków ograniczyły jednak ich stosowanie.
Oprócz substancji lotnych wytwarzanych przez gospodarza, dorosłe chrząszcze EAB reagują na bodźce wizualne, w tym kolor i światło20,32,34,35. Wczesne badania wykazały, że dorosłe osobniki EAB, które są stosunkowo zwinnymi lotnikami, rzadko były chwytane przez czarne pułapki lejkowe z przynętą z różnymi lotnymi substancjami popiołu (DGM i TMP, dane niepublikowane). Oceniano inne konstrukcje pułapek, takie jak pułapki krzyżowe, ale niechęć chrząszczy EAB do ciemnych przestrzeni i cieni ograniczała skuteczność tych pułapek.
Opracowanie trójstronnego pryzmatu, który może być pokryty przezroczystym klejem do łapania owadów35 do chwytania chrząszczy, było znaczącym ulepszeniem w projektowaniu pułapek. Atrakcyjność dorosłych EAB do koloru została również szeroko oceniona w próbach terenowych i badaniach laboratoryjnych z użyciem retinograph34. Wyniki pokazują, że chrząszcze EAB są konsekwentnie przyciągane do określonych odcieni zieleni i fioletu32,36. Pułapki pryzmatyczne wykonane z kolorowego tworzywa falistego są obecnie szeroko stosowane w badaniach EAB w Stanach Zjednoczonych i Kanadzie.
Ponieważ dorosłe osobniki EAB są silnie przyciągane do światła, chrząszcze są znacznie bardziej skłonne do kolonizacji drzew rosnących na otwartej przestrzeni niż drzew zacienionych20,21. Wytyczne dla badań detekcyjnych EAB w USA wymagały, aby indywidualne pułapki pryzmatyczne były zawieszone na gałęzi środkowego baldachimu w jesionie rosnącym wzdłuż drogi lub na skraju obszaru zalesionego37. Teoretycznie powinno to zapewnić, że co najmniej jeden panel pryzmatu jest wystawiony na działanie promieni słonecznych. Operacyjnie jednak pułapki pryzmatyczne mogą być częściowo zacienione przez gałęzie napowietrzne lub przez sąsiednie lub pobliskie drzewa. Lepkie powierzchnie paneli są często wdmuchiwane w liście, co powoduje, że liście przylegają i zasłaniają przynajmniej część jednego lub więcej paneli.
Pułapki piętrowe (DD) zostały opracowane w celu zintegrowania wielu wizualnych i węchowych wskazówek, aby zwiększyć atrakcyjność chrząszczy EAB. Każda pułapka DD składa się z jednego zielonego i jednego fioletowego pryzmatu z tektury falistej z tworzywa sztucznego przymocowanego do rury z polichlorku winylu (PVC) o wysokości 3 m (średnica 10 cm), która jest podtrzymywana przez nasunięcie rury PVC na słupek teowy. Używanie zarówno zielonych, jak i fioletowych pryzmatów ma na celu przyciągnięcie obu płci chrząszczy EAB32,36,38,39. Dodatkowo, zamiast być zawieszone na gałęzi w koronie jesionu, pułapki DD są umieszczane w pełnym słońcu, w odległości 5-10 m od jesionów wzdłuż krawędzi obszaru zalesionego lub wśród rozproszonych, rosnących na otwartej przestrzeni jesionów.