Microclimatic Refugia and Pollinator Resilience: The Role of Fine-Scale Climatic Variation in Semi-Natural Grasslands

Abstract

Pollinators are essential for biodiversity and ecosystem services but face growing threats from climate change. Microclimates may buffer these impacts by providing localized climatic refugia. I assessed community-level and body size-dependent responses of bees, butterflies, and hoverflies to microclimatic temperature, humidity, wind, and structural shelter in semi-natural grasslands in southern Sweden. Bees showed a clear visitation-rate optimum at ~26 °C and increasingly used cooler microhabitats in as the overall landscape temperature increased, indicating reliance on thermally buffered refugia. Butterflies likewise aggregated in cooler microclimates under warm conditions, though with reduced foraging intensity. Hoverflies maintained stable abundance across microhabitats, increased foraging intensity up to the warmest microclimatic temperatures recorded, and avoided sheltered sites as landscape temperatures rose. Microclimatic relative humidity reduced bee visitation rates but had no observable effect on butterflies or hoverflies at the community level. Individual body size-specific effects were limited to hoverflies: large individuals consistently avoided shelter and increasingly humid microhabitats. Wind speed had no detectable influence within the study framework. These results highlight distinct, taxon-specific strategies for coping with fine-scale climatic variation and show that microclimatic refugia are especially critical for bees and butterflies under thermal stress. Conservation efforts should prioritize maintaining structural and microclimatic heterogeneity to safeguard pollinator resilience under climate change.

Popular Abstract (Swedish)

Små klimatfickor – stor betydelse

Bin, fjärilar och blomflugor är inte bara vackra att titta på – de gör också ett av naturens viktigaste jobb. Genom att flytta pollen mellan blommor ser de till att många växter kan föröka sig. Det gäller både vilda arter och en stor del av de grödor som vi människor äter. Utan dessa pollinatörer skulle vår biologiska mångfald minska kraftigt, och även vår livsmedelsförsörjning skulle hotas. Men pollinatörerna står inför stora utmaningar. Klimatförändringarna gör våra landskap varmare än vad som är optimalt för många pollinatörer, och vädret mer oberäkneligt. För att förstå hur de klarar sig i sådana föränderliga miljöer behöver vi veta mer om hur små skillnader i klimat – så kallade mikroklimat – påverkar deras aktivitet. Ett mikroklimat kan vara allt från en solig glänta till en skuggig plats under ett träd.

I mitt examensarbete utförde jag en fältstudie där jag besökte åtta blomrika gräsmarker i Skåne. I varje gräsmark valde jag ut ytor med mycket blommor och räknade alla blombesök av pollinatörer under bestämda tidsperioder. Samtidigt mätte jag temperatur, luftfuktighet och vindstyrka där pollinatörerna flög. På så sätt kunde jag se hur olika pollinatörer förhåller sig till små variationer i klimatförhållanden. Under fältstudien observerade jag över 1500 pollinatörer och mer än 4000 blombesök.

Min huvudfråga var att undersöka om skyddade miljöer, såsom buskage eller trädridåer, kan fungera som svalare tillflyktsorter i heta landskap. Resultaten visade att bin och fjärilar i större utsträckning sökte sig till svalare delar av markerna när landskapet var varmt. Däremot var dessa svalare mikroklimat inte nödvändigtvis kopplade till de skyddade miljöerna som jag undersökte. En möjlig förklaring är att den något starkare vinden i öppna ytor hade en svalkande effekt som ibland vägde tyngre än skuggans. Samtidigt kan solbelysta blommor erbjuda mer koncentrerad och energirik nektar, vilket kan ha gjort skuggiga områden mindre attraktiva ur ett födosöksperspektiv. I tydlig kontrast mot bina och fjärilarna var blomflugorna betydligt mindre påverkade av temperaturen. De nyttjade hela spannet av mikroklimat och sökte inte svalare miljöer, även när landskapet var som varmast.

Även luftfuktighet visade sig ha en viss betydelse för pollinatörernas aktivitet. Bin gjorde färre besök på blommor där luften var mer fuktig, och större blomflugor tenderade också att undvika sådana platser. För fjärilar och mindre blomflugor hade luftfuktigheten däremot ingen tydlig påverkan.

Sammantaget visar studien att små skillnader i klimat på samma plats kan ha stor betydelse för pollinatörer, men att olika artgrupper påverkas olika. I ett framtida varmare och mer oförutsägbart klimat kan tillgången till kallare livsmiljöer bli särskilt viktig för bin och fjärilar som är känsligare för höga temperaturer än blomflugor. Därför bör vi förvalta gräsmarker på ett sätt som skapar variation som inkluderar både ytor som är solbelysta och varma, och som är skyddade och svala. På så sätt kan olika arter hitta de förhållanden som passar dem bäst. Detta är inte bara viktigt för pollinatörerna själva. Utan deras hjälp med pollinering hotas både vår matförsörjning och den biologiska mångfald som gör våra landskap levande. Genom att skapa variation i miljön stärker vi dessutom växterna och gör hela ekosystemet mer tåligt – en viktig försäkring mot framtidens klimatutmaningar.

Masterexamensprojekt i Naturvård och bevarandebiologi 60 HP 2025
Biologiska institutionen, Lunds universitet

Handledare: William Sidemo Holm och Arrian Karbassioon
Biodiversity and Ecosystem Services in a Changing Climate (BECC)

• author: Andersson, Melker
• supervisor: William Sidemo Holm; Arrian Karbassioon
• organization: Degree Projects in Biology
• course: BION03 20242
• year: 2025
• type: H2 - Master's Degree (Two Years)
• subject: Biology and Life Sciences
• language: English
• id: 9212734
• date added to LUP: 2025-09-18 14:03:31
• date last changed: 2025-09-18 14:03:31