Pourquoi les fédéraux construisent une armée massive de minuscules guêpes


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Par Kristine Grayson, La Conversation

L'agrile du frêne (Agrilus planipennis) est un coléoptère adulte vert métallique trompeusement attrayant avec un abdomen rouge. Mais peu de gens voient réellement l'insecte lui-même - juste la traînée de destruction qu'il laisse sous l'écorce des frênes.


Ces insectes, originaires d'Asie et de Russie, ont été découverts pour la première fois dans le Michigan en 2002. Depuis lors, ils se sont propagés dans 35 États et sont devenus l'insecte xylophage envahissant le plus destructeur et le plus coûteux de l'histoire des États-Unis. Ils ont également été détectés dans les provinces canadiennes de l'Ontario, du Québec, du Manitoba, du Nouveau-Brunswick et de la Nouvelle-Écosse.



En 2021, le département américain de l'Agriculture a cessé de réglementer le mouvement des frênes et des produits du bois dans les zones infestées, car les coléoptères se sont propagés rapidement malgré les efforts de quarantaine. Aujourd'hui, les régulateurs fédéraux et les chercheurs poursuivent une stratégie différente : la lutte biologique. Les scientifiques pensent que de minuscules guêpes parasites, qui s'attaquent à l'agrile du frêne dans leur aire de répartition naturelle, détiennent la clé pour lutter contre cette espèce envahissante et ramener les frênes dans les forêts nord-américaines.

J'étudie les insectes forestiers envahissants et travailler avec l'USDA pour développer des moyens plus faciles d'élever des agriles du frêne et d'autres insectes envahissants dans les laboratoires de recherche. Ce travail est essentiel pour découvrir et tester des moyens de mieux gérer la récupération des forêts et de prévenir de futures épidémies. Mais alors que l'agrile du frêne s'est propagé de manière incontrôlable dans la nature, produire un approvisionnement constant en laboratoire de ces insectes est étonnamment difficile - et le développement d'un programme de lutte biologique efficace nécessite beaucoup d'insectes cibles.

L'agrile du frêne a détruit des millions d'arbres.

USDA via la conversation

Les chercheurs pensent que l'agrile du frêne est probablement arrivé aux États-Unis sur des matériaux d'emballage en bois importés d'Asie dans les années 1990. Les insectes pondent leurs œufs dans les crevasses de l'écorce des frênes ; lorsque les larves éclosent, elles creusent un tunnel à travers l'écorce et se nourrissent de la couche interne de l'arbre. Leur impact devient apparent lorsque l'écorce est décollée, révélant des pistes d'alimentation dramatiques. Ces canaux endommagent les tissus vasculaires des arbres - des réseaux internes qui transportent l'eau et les nutriments - et finissent par tuer l'arbre.


Avant que ce ravageur envahissant n'apparaisse sur les lieux, les frênes étaient particulièrement populaires pour les développements résidentiels, représentant 20 à 40 pour cent des arbres plantés dans certaines communautés du Midwest. L'agrile du frêne a tué des dizaines de millions d'arbres aux États-Unis avec un coût de remplacement estimé entre 10 et 25 milliards de dollars.

Le bois de frêne est également populaire pour le bois utilisé dans les meubles, les équipements sportifs et le papier, parmi de nombreux autres produits. L'industrie du bois de frêne produit plus de 100 millions de pieds-planche par an, évalués à plus de 25 milliards de dollars.

Les agences étatiques et fédérales ont utilisé des quarantaines pour lutter contre la propagation de plusieurs insectes forestiers envahissants, y compris les longicornes asiatiques etLymantria dispar, anciennement connu sous le nom de spongieuse. Cette approche vise à réduire le mouvement des œufs et des jeunes insectes cachés dans le bois d'œuvre, les plantes de pépinière et d'autres produits du bois. Dans les comtés où une espèce envahissante est détectée, les réglementations exigent généralement que les produits en bois soient traités thermiquement, écorcés, fumigés ou déchiquetés avant de pouvoir être déplacés.

La quarantaine fédérale contre l'agrile du frêne a commencé avec 13 comtés du Michigan en 2003 et a augmenté de façon exponentielle au fil du temps pour couvrir plus d'un quart de la zone continentale des États-Unis. bois.


Cependant, les femelles de l'agrile du frêne peuvent voler jusqu'à 12 milles par jour pendant six semaines après l'accouplement. Les coléoptères sont également difficiles à piéger et ne sont généralement détectés que lorsqu'ils sont présents depuis trois à cinq ans, ce qui est trop tard pour que les quarantaines fonctionnent.

Un morceau d'arbre mort abattu à Chicago et dépouillé de son écorce, montre les tunnels creusés par l'agrile du frêne.

NOVA SAFO/AFP via Getty

Tout plan de lutte biologique suscite des inquiétudes quant aux conséquences imprévues. Un exemple notoire est l'introduction des crapauds de canne en Australie dans les années 1930 pour réduire les coléoptères dans les fermes de canne à sucre. Les crapauds n'ont pas mangé les coléoptères, mais ils se sont propagés rapidement et ont mangé beaucoup d'autres espèces. Et leurs toxines ont tué les prédateurs.


L'introduction d'espèces pour la lutte biologique est strictement réglementée aux États-Unis. Cela peut prendre de deux à 10 ans pour démontrer l'efficacité d'agents de lutte biologique potentiels, et l'obtention d'un permis pour des essais sur le terrain peut prendre deux ans de plus. Les scientifiques doivent démontrer que l'espèce relâchée se spécialise sur le ravageur cible et a des impacts minimes sur les autres espèces.

Quatre espèces de guêpes de Chine et de Russie qui sont des ennemis naturels de l'agrile du frêne sont passées par le processus d'approbation pour un lâcher sur le terrain. Ces guêpes sont des parasitoïdes : elles déposent leurs œufs ou leurs larves dans ou sur un autre insecte, qui devient une source de nourriture sans méfiance pour le parasite en croissance. Les parasitoïdes sont d'excellents candidats pour le biocontrôle car ils exploitent généralement une seule espèce hôte.

Les guêpes sélectionnées sont minuscules et ne piquent pas, mais leurs organes de ponte peuvent pénétrer dans l'écorce des frênes. Et ils ont des capacités sensorielles spécialisées pour trouver des larves ou des œufs d'agrile du frêne qui leur serviront d'hôtes.

L'USDA s'efforce d'élever un nombre massif de guêpes parasitoïdes dans des laboratoires en fournissant des agriles du frêne cultivés en laboratoire comme hôtes pour leurs œufs. Malgré les perturbations liées au COVID-19, l'agence a produit plus de 550 000 parasitoïdes en 2020 et les a relâchés sur plus de 240 sites.


L'objectif est de créer des populations de terrain autosuffisantes de parasitoïdes qui réduisent suffisamment les populations d'agrile du frêne dans la nature pour permettre aux frênes replantés de pousser et de prospérer. Plusieurs études ont montré des premiers résultats encourageants, mais assurer un avenir aux frênes nécessitera plus de temps et de recherche.

Un obstacle est que les agriles du frêne cultivés en laboratoire ont besoin de bûches et de feuilles de frêne frais pour terminer leur cycle de vie. Je fais partie d'une équipe qui travaille à développer une alternative au processus long et coûteux de collecte de bûches : un régime artificiel que la larve de coléoptère peut manger en laboratoire.

La nourriture doit fournir la bonne texture et la bonne nutrition. D'autres insectes se nourrissant de feuilles mangent facilement des aliments artificiels à base de germe de blé, mais les espèces dont les larves digèrent le bois sont plus difficiles. Dans la nature, l'agrile du frêne se nourrit uniquement d'espèces de frêne.

Dans l'économie mondiale d'aujourd'hui, où les personnes et les produits se déplacent rapidement dans le monde entier, il peut être difficile de trouver des options de gestion efficaces lorsque des espèces envahissantes s'établissent sur une vaste zone. Mais les leçons tirées de l'agrile du frêne aideront les chercheurs à se mobiliser rapidement lorsque le prochain ravageur forestier arrivera.

Kristine Grayson est professeure agrégée de biologie à l'Université de Richmond