Seconde session. Des outils et des méthodes pour observer et pour comprendre. Alain Roques. Equipe Zoologie forestière, INRA Orléans

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1 Colloque organisé à l occasion des 20 ans du DSF 20 ans d expérience Un défi pour l avenir Palais des Congrès de Beaune, 10 e 11 mars 2009 Seconde session Des ouils e des méhodes pour observer e pour comprendre Appors de la modélisaion : le cas de la processionnaire du pin Alain Roques D é p a r e m e n S a n é F o r ê s Equipe Zoologie foresière, INRA Orléans Je remercie Jean-Luc de m avoir invié à faire ce exposé. Je suis pariculièremen conen d êre présen car du poin de vue de la recherche e plus pariculièremen de la recherche en enomologie foresière, la naissance du DSF a sérieusemen modifié nore ravail. Si nous coninuons à faire des relevés, des colleces, des invenaires, la prise en charge de ces aciviés par le DSF nous a laissé du champ libre pour nous concenrer sur la recherche propremen die, en inséran les données générées par le DSF à nos ravaux, e noammen les ravaux concernan la processionnaire du pin. En effe, la processionnaire du pin es l insece qui ien la deuxième place en erme de quanié de fiches DSF réalisées dans l ensemble des relevés. Ce insece ravageur foresier end aujourd hui à devenir une nuisance urbaine mais c es par ailleurs pour nous un excellen modèle pour l éude du changemen climaique. La deuxième diaposiive (Figure 1) présene deux cares qui corresponden respecivemen aux périodes e Baisi e al Figure 1. Évoluion des populaions de processionnaire

2 Aces colloque DSF de Beaune Nous pouvons consaer que les deux populaions qui, dans un premier emps, éaien séparées par le Massif Cenral, se son rejoines dans les années Aujourd hui, à par la peie ache du Massif Cenral, la processionnaire du pin es désormais présene sur les ¾ du errioire français. L enjeu d aujourd hui es donc de prédire la progression de l aire de répariion de la processionnaire dans les 10 prochaines années sachan que cee viesse de progression es conséquene. Cependan, comme l expliquai Chrisian Barhod, ces processus son exrêmemen complexes, mêlan enre aures l effe du changemen climaique, de la modificaion des habias e d aures conséquences de l acivié humaine. Il es ainsi difficile de pouvoir apprécier une de ces composanes séparémen par rappor aux aures. L encadré jaune de la diaposiive 3 (Figure 2) présene l ensemble des ineracions liées au changemen global d origine climaique. Figure 2. Le changemen global a un impac complexe sur les populaions d inseces e sur leur disribuion Nous pouvons consaer que ce changemen global peu influer direcemen sur les performances de la populaion de ravageurs mais il peu égalemen influer sur leurs compéieurs, leurs associés e leurs ennemis naurels mais égalemen sur l arbre hôe, ce qui rend l ensemble de la modélisaion relaivemen difficile. Je vais vous présener successivemen les différenes éapes indispensables pour élaborer un el modèle. Tou d abord, il fau bien connaîre le cycle biologique. Celui de la processionnaire es effecivemen bien connu (diaposiive 4). De manière concrèe, ce cycle es soumis à un cerain nombre de conraines (diaposiive 5), elles que des conraines d ordre climaique, qui avaien déjà éé idenifiées avan que nous n enamions des ravaux d ordre plus fondamenal. On savai ainsi que ceraines empéraures son léales : - 16 l hiver e + 32 l éé. Ces seuils hermiques affecen direcemen la survie des populaions. Un cerain nombre d aures paramères éaien aussi connus pour réguler le développemen des populaions, noammen via l alimenaion. Cependan nous nous sommes aperçus que la levée de ces conraines avec le changemen climaique ne pouvai pas, à elle seule, permere de comprendre l ampleur de l expansion de l aire de répariion de la processionnaire ces dernières années, e en pariculier son arrivée dans des zones où en héorie, si l on se fie à ces conraines, elle n aurai pas du progresser. Nous nous sommes en pariculier inerrogés sur la Beauce e sur les raisons pour lesquelles la processionnaire a pu passer ce errioire. 2

3 Aces colloque DSF de Beaune Oure les faceurs climaiques, le frein à ce passage semblai lié aux champs de céréales : il n'y a pas de pins. En réalié, lorsque l on regarde à un grain plus fin que les grilles IFN, on s'aperçoi que la disance enre un pin e son plus proche voisin n'es que de 1 km en moyenne en Beauce (diaposiive 14, Figure 3), ce qui signifie que dans la plupar des cas (98 %), il y a possibilié pour une femelle qui se rouve sur un pin dans une commune d'aller sur un pin qui se rouve au bord de la roue ou d'aller sur le pin qui se rouve dans un jardin ou sur la place du village On a ainsi noé que les viesses de progression son plus rapides dans ces zones que dans des zones foresières où la processionnaire se rouve fixée, comme par exemple dans la forê d'orléans ou de Fonainebleau. Figure 3. Disance des pins e dispersion de l'insece Avan de mere en place concrèemen le modèle, il fau définir le ype de modèle le mieux adapé. Pour cela, nous avons fai appel à la généique des populaions e nous avons ainsi pu démonrer que les populaions qui se rouven aujourd'hui à l'oues ou à l'es du Massif Cenral proviennen d'une même populaion médierranéenne e que cee populaion s es développée selon deux couloirs séparés par ce même Massif Cenral. Récemmen, ces populaions se son rejoines au niveau du Morvan e au-dessus du Morvan (pei rai rouge sur la care de la diaposiive 15 (Figure 4). En même emps, nous avons monré qu'il y avai une baisse progressive de la diversié généique depuis les zones médierranéennes jusqu'aux zones plus sepenrionales. Cela nous a suggéré un modèle de ype diffusion pluô qu'un modèle de ype sraifié. Nous avons donc finalemen défini en 2004 un modèle pour le Bassin Parisien qui inègre ous les élémens que nous avons précédemmen ciés : scénario climaique, spaial, capacié de dispersion, survie Nous avons ajusé ce modèle en foncion des signalemens passés de la processionnaire dans la région de 1981 à 2004, e en prenan en compe la répariion des pins (diaposiive 17 à 42 : animaion, Figure 5). Les réracions observées du fron corresponden à des années plus froides que les aures mais globalemen, nous consaons l'expansion de la processionnaire vers le Nord. En 2005, nous avons pu comparer le résula prédi par le modèle avec la réalié (diaposiive 43). Présence prédie e réelle de l insece son assez proches. Il y a un bon recouvremen sur la parie Oues du Bassin Parisien mais en revanche ce recouvremen Figure 4. Evoluion des populaions es moins bon sur la parie Es (vraisembablemen lié à des colonies relaivemen isolées). 3

4 Aces colloque DSF de Beaune Figure 5. Reconsiuion par le modèle Une fois le modèle éabli e validé avec la réalié, nous pouvons l uiliser pour effecuer des simulaions pour le fuur. Nous uilisons pour cela les scénarii climaiques issus des ravaux du GIEC (diaposiive 44, Figure 6). À parir d un scénario modéré (le B2) qui correspond à une augmenaion moyenne de la empéraure de 2,3 (e qui sera vraisemblablemen dépassé), les résulas indiquen une présence probable de la processionnaire dans Paris Inra muros en 2025 (diaposiives 45 à 48). Cependan, nous devons enir compe que cela peu aller beaucoup plus vie en raison de l acivié humaine, e cee dimension doi mainenan êre pleinemen inégrée à la modélisaion. Ensemble des scenarii climaiques Scenario B2 Figure 6. Scenarii du GIEC Même si cela nous semble incongru, il apparaî que la processionnaire puisse êre véhiculée par l'homme (diaposiive 50, Figure 7). Nous venons ainsi de découvrir six colonies rès en amon du fron, une à Obernai à 180 km de la limie Es du fron, e 5 proches de Paris, à Eragny du côé de Ponoise (95), à S Maur les Fossés (plus de 20 nids dans cee ville du 94 juse à l'orée de Paris), à l'universié de Nanerre, à Renaul Flins, e à Marne la Vallée (Disneyland). Toues ces colonies son, semble--il, éablies depuis plusieurs années, vu le nombre de nids qui y son présens. D où viennen-elles? 4 Figure 7. Un problème : inroducions accidenelles par l Homme plus fréquenes que prévues

5 Aces colloque DSF de Beaune L analyse généique nous a révélé que, pour au moins une de ces colonies (celle de Marne la Vallée), les individus ne venaien pas du fron, mais vraisemblablemen du Sud-Oues de la France. L'hypohèse la plus plausible aujourd'hui es que des chrysalides on éé ransporées dans les moes de erre associées à des grands pins en po, acheés dans le Sud-Oues e desinés à êre planés auour de Disneyland. Ce phénomène nous amène aujourd'hui à proposer d'aures modèles, plus sophisiqués, non seulemen pour la processionnaire elle-même, mais égalemen pour la dispersion de ses poils, les risques allergiques associés e les zones à risques en résulan (diaposiive 51). Dès l'insan que l'on inrodui simplemen dans le modèle acuel un foyer exisan déjà au-delà du fron, celui de Marne la Vallée, Paris inra muros devien colonisé en 2013 e non plus en 2025 (diaposiive 52). Nous enendons désormais inégrer, par exemple, des faceurs aléaoires liés aux roues ou à la présence de pépinières. Ce proje, dénommé URTICLIM, es en développemen e ous les élémens nouveaux que vous pourrez nous signaler concernan la présence de la processionnaire seron immédiaemen pris en compe. Au sein d URTICLIM, nous essayons aussi de combiner généique e modélisaion pour définir les rajecoires de vols des adules. Nous avons mis en place un sysème de piégeage sur oue la région parisienne l'an dernier. Celui-ci a permis de capurer plus de 2000 papillons mais surou nous en avons capuré un peu parou, bien sûr près du fron représené par la ligne noire (diaposiive 53, Figure8) mais égalemen 13 papillons au Nord de Paris. Ayan auparavan collecé des chenilles au sud du fron e ensuie des adules au nord du fron, nore bu es mainenan d'essayer de mere en relaion la composiion généique des papillons avec celle des chenilles e ainsi d'arriver à Figure 8; Grille de piégeages 2008 au-delà du fron comparée à rouver les rajecoires de vols une grille de collece de chenilles en- dessous du fron correspondanes. Cela devrai nous permere de modéliser avec plus de précision. Un objecif complémenaire de cee expérimenaion es de définir un sysème de piégeage qui permee de dire qu'à parir d'un seuil de n papillons capurés, on a une probabilié de 95 % d'avoir un nid dans un rayon de x kilomères. Cela serai un appor imporan pour les campagnes du DSF comme pour la définiion de méhodes de gesion de la processionnaire au niveau des colleciviés locales. La dernière diaposiive présene nos simulaions concernan la progression en aliude. Nous pouvons consaer ici que la processionnaire pourrai passer en Auriche à parir de la zone nord Ialie si la empéraure augmenai de 4. Je vous remercie de vore aenion. 5