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Christa Schafellner, Axel Schopf

• Rising atmospheric CO2 is regarded as the main driver of global warming (Crowley, 2000). While temperature changes directly affect plants and animals (Root et al., 2003; Parmesan, 2006), the effects of CO2 on herbivores are mediated through changes in nutrient quality. Elevated concentrations of atmospheric CO2 are likely to increase photosynthetic activity and thus provide more C-based compounds which may alter plant chemical profiles and plant–herbivore–natural enemy interactions. There are several scenarios how insects will react when confronted with a different food quality. A nutrient poor diet, induced by nitrogen dilution, may result in compensatory feeding with either no adverse effects on insect performance or with negative effects on insect growth due to low digestibility of plant structural compounds (e.g. lignin) or toxic effects of secondary metabolites (e.g. tannins). Here we present data from on-tree feeding trials with larvae of the generalist herbivore Lymantria dispar and one of its natural enemies, the hymenopteran endoparasitoid Glyptapanteles liparidis, studied in 2005. The experiments were conducted at the Swiss free-air CO2 enrichment (FACE) site near Basel, in an approximately 80-100-yr-old, mixed-species forest. The data link changes in foliar chemistry of three tree species (Quercus petraea, Fagus sylvatica, Carpinus betulus) exposed to 540 ppm CO2 with herbivore and parasitoid performance.
• Steigende Konzentrationen an atmosphärischem CO2 beeinflussen den Chemismus von Pflanzen, vornehmlich durch eine Ankurbelung der Fotosynthese, wodurch sich auch die Nahrungsqualität für herbivore Insekten ändert. Die vorliegende Studie dokumentiert erste Ergebnisse aus einem Freilandversuch mit Raupen des Schwammspinners Lymantria dispar (Lep., Lymnatriidae) und seinem natürlichen Gegenspieler, der parasitischen Schlupfwespe Glyptapanteles liparidis (Hym., Braconidae), die sich auf einer web-FACE (free air CO2 enrichment) Versuchsfläche in einer 540 ppm CO2-Atmosphäre entwickelten. Die Ergebnisse verknüpfen Daten der Blattchemie von Eiche, Buche und Hainbuche mit jenen des Wachstums und der Entwicklung von Raupen und Parasitoiden. Unter erhöhten CO2 Konzentrationen produzierten die Blätter generell mehr Kohlenhydrate. Blieb in den Bäumen die Stickstoff (N)-Aufnahme hinter dem CO2-bedingten Anstieg an Kohlenstoff zurück (z.B. Eiche), konsumierten die Raupen über 50% mehr Blattmasse. Dennoch waren die Wachstumsraten dieser Tiere um ca. 15% niedriger und sie entwickelten sich langsamer als Raupen in normaler CO2 Atmosphäre (ca. 378 ppm). Bei einem gleichzeitigen Anstieg der N-Gehalte in den Blättern (z.B. Hainbuche) erreichten die Raupen trotz kürzerer Entwicklungsdauer eine deutlich höhere Biomasse. Die Puppen der Tiere, die sich in erhöhter CO2 Atmosphäre entwickelt hatten, waren bei allen 3 Baumarten schwerer als die der Kontrolltiere. Überraschenderweise zeigten sich die in der Leibeshöhle der Schwammspinnerraupen heranwachsenden Parasitoidenlarven von der veränderten Nahrungsqualität ihrer Wirte nicht beeinträchtigt. Ein etwaiges geringeres Nährstoffangebot glichen sie durch Verlängerung der endoparasitischen Entwicklungsphase aus. Die adulten Wespen von beiden CO2 Varianten unterschieden sich nicht voneinander.