Conserving the Apollo Butterfly in the Finnish Archipelago: Ecology, habitat restoration and social dimensions

Abstract

Land-use change and climate change are reshaping ecosystems across Europe, where traditional low-intensity land-use practices once maintained open habitats rich in biodiversity. Specialist species, such as the Apollo butterfly (Parnassius apollo), which depends on semi-open, sunny habitats with its larval host plant, orpine (Hylotelephium telephium), and nearby nectar plants, are especially vulnerable. In Finland, the Apollo butterfly has declined severely, yet its outer archipelago population have long been considered a national stronghold for the species. This thesis combines the use of long-term monitoring, habitat analyses, restoration experiments, and social surveys to assess ecological and social dimensions of Apollo conservation in the southwest Finnish archipelago.

First, I compared historical survey data (1997, 1999–2003) with recent data (2019–2020) to quantify possible changes in the Apollo butterfly occupancy and host plant abundance. Occupancy declined from ~75% of islands to ~20%, despite stable host plant abundance, suggesting that other factors, such as habitat quality and demographic constraints, now play stronger roles in shaping the butterfly’s persistence than host plant abundance alone. Second, I surveyed 327 rocky outcrops in the coastal population. Occupancy was linked to host plant abundance, lower tree volume, higher elevation, and proximity to nectar patches, but not patch size or connectivity, showing that in dense habitat networks, habitat quality currently outweighs spatial configuration. Third, I evaluated restoration outcomes on 49 islands where junipers were cleared and burned. Occupancy continued to decline even after management. The population may have declined too much for habitat improvements to lead to colonisation in the short term. Vegetation, however, responded quickly: restored sites gained plant species richness, shifted toward nectar-rich communities, and showed higher functional diversity, thereby presumably supporting butterflies and other insects. The results indicate a lag between vegetation recovery and the butterfly response. Finally, a survey of 230 residents, visitors, and landowners in SW Finland showed that pro-environmental values predicted support for ecological management. However, support was weaker for local interventions such as juniper removal or conservation of the Apollo butterfly.

Together, these results show that Apollo conservation requires maintaining critical resources, open habitats, and stakeholder engagement. This thesis integrates ecological monitoring, restoration, and social acceptance, offering a holistic perspective on conserving an emblematic butterfly in a changing archipelago.

<b>Apolloperhosen suojelu Suomen saaristossa – Ekologia, elinympäristöjen ennallistaminen ja sosiaaliset ulottuvuudet</b>

Maankäytön muutokset yhdessä ilmastonmuutoksen kanssa muokkaavat ekosysteemejä kaikialla Euroopassa, joissa perinteinen maanviljelys ja karjanhoito ovat historiallisesti ylläpitäneet avoimia, biologisesti monimuotoisia elinympäristöjä. Erityisen haavoittuvia muutoksille ovat erikoistuneet lajit, kuten apolloperhonen (Parnassius apollo), joka on riippuvainen puoliavoimista, aurinkoisista elinympäristöistä, joissa kasvaa toukkien isäntäkasvia isomaksaruohoa (Hylotelephium telephium) ja mesikasveja. Suomessa apolloperhosen kanta on taantunut voimakkaasti, mutta ulkosaariston populaatiota on pitkään pidetty kansallisena kulmakivenä. Väitöskirjassani yhdistän pitkäaikaista populaatioiden seurantaa, elinympäristöanalyysiä, ennallistamistoimien seurantaa ja kyselytutkimusta arvioidakseni apolloperhosen suojelun ekologisia ja sosiaalisia ulottuvuuksia Lounais-Suomen saaristossa.

Ensin vertasin historiallisia tutkimustietoja (1997 ja 1999–2003) tuoreisiin tietoihin (2019–2020) kvantifioidakseni mahdolliset muutokset apolloperhosen esiintyvyydessä ja isäntäkasvien runsaudessa. Lajin esiintyvyys vähentyi ~75% saarista ~20%, vaikka isäntäkasvin määrä pysyi vakaana, mikä viittaa siihen, että nykyisin muut tekijät, kuten elinympäristön laatu ja demografiset rajoitteet, ovat tärkeämpiä kuin isäntäkasvien määrä yksinään. Toiseksi tutkin 327 kallioaluetta rannikon populaatiossa. Lajin esiintyvyys oli yhteydessä isäntäkasvien määrään, puiden vähäisyyteen, kallion korkeuteen ja mesikasvien läheisyyteen, mutta ei kallioiden kokoon tai kytkeytyvyyteen, mikä osoittaa, että tiheissä elinympäristöverkostoissa elinympäristön laatu on sijaintia tärkeämpää. Kolmanneksi arvioin ennallistamistoimien tuloksia 49 saarella, joilta oli raivattu ja poltettu katajia. Apolloperhosen esiintyvyys jatkoi taantumista. Kyseinen populaatio on saattanut taantua niin alhaiselle tasolle, jotta elinympäristön laadun parantaminen johtaisi kolonisaatioon lyhyellä aikavälillä. Kasvillisuus reagoi kuitenkin nopeasti: ennallistetuilla alueilla kasvilajien runsaus, toiminnallinen monimuotoisuus ja mesipitoisuus lisääntyi, luultavasti hyödyttäen apolloperhosta ja muita hyönteisiä. Tulos viittaa viiveeseen kasvillisuuden elpymisen ja perhosten reagoinnin välillä. Lopuksi, 230 Lounais-Suomen asukasta, vierailijaa ja maanomistajaa koskeva kyselytutkimus osoitti, että ympäristömyönteiset arvot ennustivat tukea luonnonhoidolle, mutta tuki heikkeni paikallisten esimerkkien, kuten katajien poistamisen tai apolloperhosen suojelun, osalta.

Yhdessä tulokset osoittavat, että apolloperhosen suojelu edellyttää tärkeiden resurssien ja avoimien elinympäristöjen ylläpitämistä sekä sidosryhmien osallistumista. Väitöskirjani tarjoaa kokonaisvaltaisen näkökulman symbolisen perhosen suojeluun muuttuvassa saaristossa.