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Encyclop'Aphid : l'encyclopédie des pucerons

Encyclop'APHID

Les pucerons, indicateurs de changements climatiques?

Le réchauffement climatique compte parmi les principaux changements globaux auxquels les insectes doivent faire face. De part leurs spécificités biologiques, les pucerons y sont particulièrement sensibles. Les premiers effets sur leurs populations sont déjà perceptibles, le nombre de leurs espèces augmentant régulièrement en Europe et leur activité printanière étant de plus en plus précoce. Les plantes dont ils se nourrissent et les insectes qui vivent aux dépens des pucerons subissent aussi les effets du réchauffement. C’est l’ensemble de l’ « écosysème aphidien » qui va ainsi être modifié.

Comment le climat agit-il sur les pucerons ?

Les pucerons se développent préférentiellement dans les régions tempérées de l’hémisphère nord car ils sont adaptés aux régions à hiver froid durant lesquels ils survivent sous forme d’œufs. Ils ne se multiplient activement que dans une gamme donnée de températures. Ainsi, leur température minimale de développement est de 4°C en moyenne. En dessous de ce seuil, ils ne se multiplient plus. Entre 4°C et 22°C, ils se multiplient d’autant plus vite que la température s’élève. Au-delà de 22°C, qui est leur optimum thermique, leur développement ralentit à nouveau. Leur vitesse de développement et leur fécondité dépendent directement de la température. Pour devenir adulte, une femelle puceron a besoin en moyenne de 120°C*jour (soit 10 jours à 12°C par exemple ou bien encore 6 jours à 20°C). Dans le monde des insectes, il s’agit là d’un temps de génération très court.
D’autres fonctions biologiques sont aussi contrôlées ou modulées par la température. Ainsi le nombre des ailés et leur capacité à s’envoler dépendent de la température de telle sorte que le réchauffement favorise leur dispersion. De même la reproduction sexuée, déclenchée par la baisse de la durée du jour à l’automne, est aussi modulée par la température. En cas de réchauffement, elle pourra être retardée voire totalement inhibée si la température se maintient au dessus de 25°C. Le réchauffement climatique favorise donc la reproduction asexuée et la survie d’individus actifs tout au long de l’année.

Les pucerons, champions du changement ?

Dans nos régions où les températures moyennes sont comprises du Nord au Sud entre 11 et 15°C, les pucerons vivent le plus fréquemment en deçà de leur optimum thermique. Le réchauffement doit donc a priori favoriser leur développement. Ainsi, en réponse à une augmentation de 2°C les pucerons peuvent passer de 18 à 23 générations par an.
Les effets individuels vus ci-dessus se traduisent au niveau des populations par des effets sur la phénologie (les dates auxquelles certains évènements du cycle annuel se réalisent tels que l’éclosion des œufs à la fin de l’hiver, la reprise d’activité et les migrations de printemps ou l’induction de la reproduction sexuée à l’automne), sur la distribution géographique des espèces et sur leur abondance. Depuis plus de 40 ans, les scientifiques européens suivent l’ensemble de ces paramètres grâce à un observatoire permanent, le réseau EXAMINE. Celui-ci fournit des informations quotidiennes sur plusieurs centaines d’espèces migratrices dans près de 70 sites en Europe. Il constitue un excellent instrument pour évaluer les changements subis par les communautés d’insectes à une vaste échelle géographique.

Les effets du changement à l’échelle européenne

Le nombre d’espèces a augmenté

Climat et richesse spécifique

Le nombre d’espèces de pucerons capturées en Europe a augmenté d’environ 20% en trente années en raison d’une part de l’introduction d’espèces nouvelles et d’autre part de l’augmentation d’activité d’espèces rares qui atteignent maintenant des densités détectables dans les réseaux de piégeage. Déjà plus de 8% des espèces européennes sont d’origine exotique, et parmi celles-ci 10% sont en provenance des milieux tropicaux ou subtropicaux (DAISIE www.europe-aliens.org/). Certaines de ces espèces sont des ravageurs des plantes cultivées comme Toxoptera citricidus (Kirkaldy) principal vecteur de la tristeza, une grave maladie à virus des agrumes. Les régions méditerranéennes et les milieux sous abris agissent comme des bassins de multiplication pour des espèces tropicales dont l’expansion dans le reste de l’Europe sera favorisée par le réchauffement.

Les espèces sont de plus en plus précoces

Phénologie de Myzus persicae

Le deuxième effet particulièrement visible concerne la phénologie des pucerons et en particulier la date des premières migrations de printemps. Ainsi les premiers individus de Myzus persicae, le puceron vert du pêcher, détectés autour du 24 mai dans les années 60, le sont actuellement autour du 7 mai soit 2,5 semaines d’avance en 40 ans (figure 2). Dans le même temps, les températures moyennes de janvier et février sont passées de 3,3 à 4,6°C. Ce phénomène est généralisable à un grand nombre d’espèces à l’échelle européenne. L’avance varie selon les espèces et les latitudes d’une journée tous les 5 ans à plus de 3 jours/an, ce qui représente de 1 à 10 semaines depuis les 40 dernières années.

Les effets sur les écosystèmes
La présence dans le même lieu des trois protagonistes, la plante, le puceron et ses ennemis naturels, ne suffit pas à l’équilibre du système. Ils doivent aussi être synchronisés dans le temps. Un décalage entre la phénologie de la plante et celle des insectes peut avoir une répercussion négative sur la survie à long terme de ceux-ci. Chez les pucerons qui pondent leurs œufs sur des arbres par exemple, on observe un synchronisme entre l’éclosion des pucerons et le débourrement des bourgeons sur lesquels se nourrissent les jeunes larves. Une réaction différente de la plante et des insectes aux changements de température pourrait désynchroniser les deux. Il en est de même avec les parasitoïdes. Si l’un d’entre eux a une température de développement légèrement plus basse que celle du puceron, lors des printemps précoces et chauds, il émergera trop tôt et mourra faute de pucerons pour se nourrir. D’autres effets que la désynchronisation peuvent également exister. Par exemple, en dessous de 11°C le taux de reproduction du puceron du pois, Acyrthosiphum pisum excède le taux auquel la coccinelle Coccinella septapunctata peut les consommer, alors qu’au dessus de 11°C le phénomène s’inverse. Ainsi, après un hiver particulièrement doux et favorable à un démarrage précoce des insectes, les pucerons du pois commenceront par prospérer en début de saison sans être limités par la prédation des coccinelles. Ensuite avec le réchauffement saisonnier et le dépassement du seuil d’efficacité des coccinelles, ils subiront une prédation de plus en plus forte et finiront finalement par décliner.
Pour en savoir plus voir les synthèses en français (Biofutur) ou en anglais (Hullé et al 2010).