Enquête "Insectes aériens"

18/04/2018 - 10:36

En 1990, des entomologistes de l’INRA lançaient une étude consistant à parcourir des portions de routes en voiture avec des plaques engluées posées sur la calandre et la voiture, afin de quantifier l’impact du trafic routier. Nous avons reproduit ces parcours aux mêmes dates et heures en 2014, afin de détecter une éventuelle modification profonde des communautés.

Nuage-chironomes-MZucca

Afin d’illustrer le déclin de la biodiversité, il est régulièrement fait appel à notre mémoire des trajets de vacances dans les années 1980, ou 1990 : souvenez-vous, durant un trajet de 6h en été, il fallait nettoyer plusieurs fois le pare-brise, jonché de cadavres d’insectes. Vingt à trente ans plus tard, ce problème semble révolu : il y a moins d’insectes !

Ce ressenti est très fort, mais il est nécessaire de le démontrer scientifiquement.

C’est suite à l’étude originale conduite par Chambon, Cocquempot, Genestier et Pineau de l’INRA en 1990 qu’est née l’idée de reproduire l’expérimentation menée. A l’époque, ces entomologistes cherchaient à quantifier l’impact du trafic routier sur les insectes. Pour ce faire, ils ont parcouru des portions de routes en voiture avec des plaques engluées posées sur la calandre et la voiture, et complété leur récolte par la recherche de gros insectes morts sur les bas-côtés.

Nous avons reproduit ces parcours aux mêmes dates et heures en 2014, afin de détecter une éventuelle modification profonde des communautés. Seul le dispositif « plaques engluées » a été reproduit ; la recherche d’insectes morts sur les bas-côtés n’a pas été reconduite.

La méthode

Les trois routes suivantes ont été parcourues à quatre dates, trois à quatre fois par jour, aller-retour (même fréquence que dans l’étude originale).

1990 2013
Dates Nombres de transects Dates Nombres de transects
26 juin 3 26 juin 3
27 juil 4 27 juil 4
02 août 4 06 août 4
29 août 4 29 août 4

Il est très compliqué de comparer deux années, car il peut y avoir d’importants biais liés à la météo et à d’autres facteurs. Par exemple, les habitats le long des routes ont un peu évolué : on trouve moins de milieux forestiers et plus d’urbain. Voici l’évolution des pourcentages de chaque habitat le long des trois routes entre 1990 et 2013 (bois/urbain signifiant boisement d’un côté de la route et bâti de l’autre côté) :

Types de bord de route D16 D63 D64
1990 2013 1990 2013 1990 2013
Champs 44 43 49 49 17 16
Bois 26 21 30 26 57 47
Zone urbaine 11,5 12,5 13 16 19 20
Bois/Zone urbaine 11,5 10 0 0 3 13
Bois/Champs 7 12 5 4 0 0
Zone urbaine/Champs 0 1,5 3 5 4 4

Concernant la météorologie, les températures moyennes mensuelles étaient globalement plus élevées en 2013, mais cela est masqué par la fin du mois de juin très fraiche en 2013 alors qu’elle était très chaude en 1990, ce qui engendre un biais important.

En particulier, le mois de juin 2013 a été très pluvieux, ce qui a des conséquences directes sur les abondances d’insectes.

Précipitations mensuelles en 2013 par rapport à la normale saisonnière
Précipitations mensuelles en 2013 par rapport à la normale saisonnière.

En 1990, les entomologistes de l’INRA avaient consacré un temps très élevé à l’identification de tous les spécimens, et disposaient d’une expertise très élevée en la matière.

Nous avons choisi de réduire la précision de l’identification en 2013 car nous ne disposions pas de compétences de Chambon & ses collègues. Grâce à un partenariat avec le laboratoire CESCO de Muséum national d’Histoire naturelle, deux salariées, Khaldia Akkari et Marielle Peroz, ont analysé les 270 plaques et assigné les 28648 insectes à un ordre et un sous ordre, et à une catégorie de taille. Les insectes, de très petite taille et souvent abîmés par la glue, sont très difficiles à déterminer.

Les résultats

Il est déjà intéressant de s’intéresser à certains facteurs pouvant influencer l’interprétation des résultats.

Par exemple, la forme des voitures diffère entre 1990 et 2013, ce qui peut constituer un biais important, en particulier lié à la verticalité du pare-brise. Et bien il apparaît que la proportion d’insectes englué sur les 4 plaques de la calandre par rapport à aux deux plaques du pare-brise est très semblable en 1990 et en 2013 (environ cinq fois plus d’insectes sur la calandre).

Alors qu’en 1990, c’est le long de la D64 que le plus d’insectes étaient dénombrés, cette route est celle qui en compte le moins en 2013 :

  1990 2013
D16 27% 32%
D63 33% 37%
D64 40% 30%

Il s’agit de la route qui a perdu le plus de milieux forestiers aux dépends des milieux urbains.

Enfin, des différences sont visibles en fonction de l’heure du transect : le pourcentage des insectes capturés lors du transect nocturne a diminué par deux ! Y aurait-il particulièrement moins d’insectes la nuit pour des raisons d’éclairage nocturne ? Est-ce que les groupes taxonomiques d’affinité plus nocturnes ont vu leurs communautés plus perturbées que les autres pour diverses raisons ? S’agit-il d’un artefact lié au hasard de cet échantillonnage ?

  1990 2013
11-13h 27% 28%
15-17h 23% 34%
18-20h 22% 33%
21h30-23h30 28% 14%

Intéressons-nous désormais aux résultats liés au nombre total d’insectes. Ils s’avèrent très difficiles à analyser :

Le relevé de la fin juin effectué en 1990 avait été absolument exceptionnel : forte chaleur, probablement un pic d’émergence quelques jours auparavant. Au contraire, le relevé de la fin juin 2013 arrive après une semaine fraiche et un mois de juin particulièrement pluvieux ! Le biais est donc très élevé. Sur les 3 autres dates, on observe des différences mais pas la chute sensationnelle notée par d’autres études : l’année 2013 totalise même plus d’insectes sur les plaques que l’année 1990.

Avant d’exclure le relevé du mois de juin des autres analyses, car le biais météorologique semble tro élevé, essayons de comprendre : l’abondance de 1990 est-elle du particulièrement à un ordre d’insectes ?

Il apparaît que s’il y a eu une explosion particulière des pucerons qui comptent pour près de la moitié du total, tous les ordres sont représentés en surabondance par rapport aux autres relevés de 1990 et à ceux de 2013.

Comparons désormais les trois autres dates de relevés entre 1990 et 2013 :

On constate que les effectifs apparemment plus élevés de 2013 sont liés à l’abondance particulière des « Thrips », petits insectes de l’ordre des Thysanoptères.

Mais qui sont ces Thrips ?

Ces Thrips sont de tout petits insectes (1-2,5 mm), et l’on distingue les Térébrants et les Tubulifères (ils diffèrent par la forme de l’ovopositeur de la femelle). La plupart des Térébrants sont phytophages (ils percent les cellules et en aspirent le contenu liquide), la plupart des Tubulifères sont mycophages. On trouve aussi, en très faible proportion, quelques espèces prédatrices, et un peu plus qui se nourrissent de pollen. Plusieurs espèces sont des ravageurs importants des cultures, car en plus de se nourrir des feuilles, ils sont fréquemment vecteurs de maladies, ce qui peut entraîner une forte dépréciation des récoltes. Ils ne sont pas que causer des dommages : par leur abondance et leur petite taille, les thrips jouent un rôle non négligeable dans la pollinisation. Il existe même des Thrips aux  comportements sociaux complexes, certains individus jouant le rôle de soldats…

Les thrips les plus connus sont appelés « bêtes d’orage », ou Thrips des céréales. Lors des journées chaudes et humides, des essaimages très importants ont lieu en particulier chez ces espèces. Lors de ces émergences, on peut en compter jusqu’à 2 millions par km². De quoi bien garnir une calandre de voiture ! Ces « bêtes d’orage » nous piquent légèrement lorsque, poussés vers les habitations par les vents, ils tentent de s’hydrater sur notre peau.


Limothrips cerealium, ou " bête d'orage "

Les coléoptères augmentent d'un facteur trois

Hormis durant le passage qualifié de « biaisé » de juin, les coléoptères sont présents en plus grand nombre en 2013 qu’en 1990, et ce à chaque passage.

Si nous n’avons pas effectué de détermination précise, 97% des coléoptères trouvés en 2013 sont des espèces mesurant moins de 5 mm. Seulement 6 individus mesuraient plus de 1 cm (mais comme nous l’avons écrit plus haut, les gros insectes rebondissent sur les plaques au lieu de se coller). Les seuls groupes qui ont été distingués en 2013 sont les Staphylins et les Curculionidés (Charançons et alliés), car ils sont très faciles à différencier des autres groupes de coléoptères.

On constate une baisse de la proportion de Staphylins (63% en 1990, 42% en 2013) mais augmentation brute de leurs effectifs. Quant aux curculionidés, ils étaient presque absents en 1990 et représentent 10% de l’effectif en 2013.

Les 50% de coléoptères restant sont classés en « indéterminés », mais si l’on considère que les groupes dominants sont les mêmes qu’en 1990 (ce qui reste à démontrer), la majorité appartiennent vraisemblablement aux familles des cryptophagidés et des latridiidés. Ces familles sont cependant en grand déclin d’après d’autres études (Ewald et al. 2015, Glob Change Biology) et sensibles aux produits phytosanitaires. Il y a donc un besoin de vérification de l’identité de ces 50% restant.

Les hyménoptères augmentent également

Encore une fois, si l’on exclue les résultats du mois de juin, on constate des effectifs un peu plus élevés d’hyménoptères en 2013 :

Comme en 1990, la quasi-totalité (93,5 % ; contre 97,5% en 1990) des hyménoptères recueillis sur les plaques englués sont de très petite taille (< 5 mm). En 1990, les familles déterminées par Chambon et ses collègues étaient essentiellement des familles d’espèces parasitoïdes : les Chalcidoidae et les Aphiidinae. On peut imaginer qu’il s’agit encore des mêmes qui dominent. Ces familles sont des auxiliaires très précieux des cultures car elles contribuent à réduire le nombre d’insectes potentiellement néfastes aux cultures, en particulier les pucerons.

Forte diminution des diptères nématocères

L’un des groupes d’insectes aériens ayant la plus forte biomasse est certainement celui des diptères nématocères : cécidomyies, moustiques, chironomes et toute une série de petits moucherons piqueurs. C’est celui dont la diminution est la plus flagrante en 2013 :

On trouve un peu de tout parmi ces diptères nématocères : des ravageurs potentiels de cultures, mais aussi des parasites, des prédateurs… Beaucoup ont un rôle dans la pollinisation.

De par leur biomasse importante, ils constituent la source d’alimentation privilégiée des oiseaux se nourrissant en vol (Hirondelles et Martinets) et des petites chauves-souris, Pipistrelles en particulier.

En 1990, les familles représentées étaient principalement des Cécidomyies (37%), des Cératopogonidés (moucherons piqueurs) (37%) et des sciaridés (14%).

Même s’il ne s’agit que d’une corrélation, il est tentant de relier le déclin de ces nématocères à ceux, très marqué, des hirondelles (-50% entre 2004 et 2014 pour l’Hirondelle rustique en Île-de-France) et des pipistrelles (-55% entre 2006 et 2016 pour la Pipistrelle commune en Île-de-France).

En conclusion

Il est très délicat de comparer deux années distantes sans effectuer de suivi régulier, du fait d’effets liés à la météorologie ou à d’autres facteurs confondants. La lourdeur de cette étude ne permet malheureusement pas de la reproduire chaque année : le dépouillement des plaques nécessite plusieurs mois de travail – même en n’identifiant qu’à l’ordre ou au sous ordre.

Une autre frustration est que cette méthode d’échantillonnage ne permet pas d’évaluer les modifications concernant les grands insectes. Or ceux-là semblent en déclin particulièrement marqués, comme leurs prédateurs (ex. pies-grièches).

Néanmoins, une fois les biais limités à leur maximum, il reste possible de comparer les abondances relatives et d’en tirer quelques résultats instructifs. On s’aperçoit ainsi que si les micro-coléoptères et les micro-hyménoptères ont augmenté entre les deux dates, les diptères nématocères ont chuté. L’augmentation des deux premiers peut surprendre et nécessite de plus amples investigations. Le déclin des nématocères peut être mis en relation avec celui, notamment, des hirondelles et des chauves-souris.

Ces insectes minuscules ne font l’objet d’aucun suivi en France, du fait de leur complexité d’identification. Les méthodes d’échantillonnages standardisés potentiels sont pourtant nombreuses et permettraient de renseigner sur les évolutions annuelles de ces groupes. Une étude publiée à l’automne 2017 dans la revue Plos one révèle qu’en 27 ans, la biomasse en insecte a diminué de 76% en Allemagne sur la base de prélèvements effectués dans des tentes malaises – les groupes inventoriés ne sont pas les mêmes, il s’agit d’espèces de plus grande taille.

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