Jean-Pierre Rossi
INRA - Centre de Biologie pour la Gestion des Populations (CBGP)




"If you're going through hell, keep going."
Winston Churchill

Recherches


Mes recherches portent sur l'écologie spatiale des insectes forestiers et visent à mieux comprendre les déterminismes environnementaux de la distribution des populations dans l'espace. Je travaille principalement à deux échelles (*) : l'échelle des paysages et l'échelle continentale qui correspond aux aires de distribution des espèces. Les processus écologiques diffèrent souvent de même que les échelles de temps auxquelles ils agissent et de ce fait ces deux approches sont complémentaires.

1- Comprendre l'impact du paysage sur la dynamique des bioagresseurs



Représentation d'un paysage des Landes (France) dans lequel
Samalens & Rossi 2011) ont étudié la dynamique
spatio-temporelle de la processionnaire du pin
Thaumetopoea pityocampa

L'échelle du paysage est l'échelle spatiale privilégiée pour comprendre la dynamique des populations d'insectes et les relations avec l'hétérogénéité environnementale (i.e. la structure et la composition du paysage). De nombreuses options de gestion et d'aménagement du territoire sont envisagées à cette échelle qui est également pertinente pour aborder les questions de maintien de la biodiversité (voir par exemple la politique trame bleu trame verte du Grenelle de l'environnement). C'est également l'échelle à laquelle on réalise les inventaires afin de suivre l'évolution de la santé des forêts et des cultures et d'identifier d'éventuels foyers de prolifération d'organismes ravageurs.


Pour comprendre la dynamique des bioagresseurs forestiers, il est nécessaire de dépasser le cadre strict des forêts pour intégrer les autres compartiments du paysage (parcelles agricoles, zones urbaines...). Bien qu'assez évidente en écologie du paysage, cette approche est restée longtemps étrangère à l'entomologie forestière. Aujourd'hui, nous essayons de comprendre la dynamique spatiale de certaines espèces telles que la processionnaire du pin Thaumetopoea pityocampa (lépidoptères Notodontidae) en considérant toutes les composantes du paysage et notamment les agroécosystèmes et les milieux urbains et péri-urbains. Nous avons récemment mis en évidence le rôle majeur que joue les arbres hors forêt (AHF) dans la dynamique spatiale de l'insecte (Rossi et al. 2016a). Dans les grandes zones agricoles (par exemple la Beauce) les AHF permettent la dispersion de la processionnaire et facilite son expansion géographique.





Un exemple de configuration spatiale des arbres hors forêt en Beauce et capacités de vol de la processionnaire du pin. A. Distribution de fréquence de la distance entre arbres voisins, B. Distribution de fréquence des capacités de vol des femelle de processionnaire du pin (Rossi et al 2016a).



Prévalence et nombre de nids de processionnaire du pin par arbres observé sur
11 unités taxonomiques dans la ville d'Orléns (Rossi et al. 2016).

Tout comme les zones rurales, les milieux urbains et péri-urbains abritent des arbres "hors forêts" que l'on appelle "arbres urbains". Ces arbres jouent un rôle important dans la qualité de vie en ville mais peuvent également poser des problèmes (on parle de "disservices écosystémiques") en produisant des pollens allergènes ou en abritant des espèces représentant un danger pour la santé publique. C'est le cas de la processionnaire du pin dont les chenilles urticantes peuvent causer des légions très sévères aux animaux domestiques et des allergies chez l'homme. Nous avons étudié la distribution des arbres urbains potentiellement hôtes de la processionnaire du pin dans 5 communes du nord de l'agglomération d'Orléans (surface inventoriée d'environ 5000 ha). Nous avons évalué et classé le niveau d'infestation des espèces de conifères par la processionnaire du pin. Il s'agit de la première étude de ce genre en milieu urbain (Figure ci-dessous et Rossi et al 2016b). L'un des résultats de ce travail est que certaines espèces exotiques telles que le Cèdre de l'Himalaya constituent des hôtes très appréciés par la processionnaire. Il convient donc d'éviter d'utiliser ces essences comme arbres ornementaux aux abords des zones fréquentées par un public sensible.



Connaissant la position des arbres hôtes et le taux d'infestation par la chenille, nous avons utilisé les géostatistiques afin de cartographier la probabilité de présence de l'insecte dans la zone d'étude. La distribution observée est formée de "tâches" (patch en anglais) distribués au sein de l'agglomération. Ces cartes peuvent être utilisées pour améliorer l'information du public et mieux gérer la lutte contre l'insecte ainsi que mettre en place de futurs dispositifs expérimentaux.




Carte de la probabilité d'occurrence de la processionnaire du pin dans 5 communes du nord de l'agglomération d'Orléans (Rossi et al 2016b).

2- La modélisation des aires de distribution


Aujourd'hui un effort de recherche important est consacré à l'identification des facteurs environnementaux affectant les contours des aires de distribution des espèces de ravageurs des cultures ou des forêts. La modélisation des aires de distribution est un outil utile pour faire des prédictions d'aire de distribution potentielle sous différents scénarios de changement climatique. Nous cherchons également à améliorer l'estimation du potentiel invasif d'espèces d'insectes ravageurs non encore introduits en Europe. C'est dans ce but que nous explorons comment introduire des informations telles que la phylogéographie et l'histoire évolutive des espèces et de leurs hôtes dans nos modèles d'aire de distribution. Ces travaux ont une portée générale et peuvent également avoir des applications très concrètes dans la gestion des risques phytosanitaires. C'était l'objectif du travail de thèse de Martin Godefroid (lire une interview de Martin) qui est financé par le métaprogramme INRA SMaCH.


Les modèles biologiques sur lesquels nous consacrons actuellement nos efforts sont des insectes ravageurs forestiers ou des grandes cultures :


Aire de distribution Tomicus destruens Aire de distribution Tomicus destruens
Aires de distribution de 2 scolytes du genre Tomicus: T. destruens (à gauche)
et T. piniperda (à droite). D'après Horn et al. 2012.



(*) Les écologues parlent d'échelle large (concernant une grande surface) ou fine (touchant une petite surface) alors que les géographes désignent l'échelle d'une carte par l'expression grande (par ex. 1/25000) et petite (par ex. 1/1000000) dans un sens opposé à l'acception écologique du terme


Références citées :

Horn, A., Kerdelhué, C., Lieutier, F., Rossi, J.-P. 2012. Predicting the distribution of the two bark beetles Tomicus destruens and Tomicus piniperda in Europe and the Mediterranean region. Agricultural and Forest Entomology 14, 358-366.

Rossi J.-P., Garcia J., Roques A., Rousselet J. 2016a. Trees outside forests in agricultural landscapes: spatial distribution and impact on habitat connectivity for forest organisms. Landscape Ecology 31, 243-254.

Rossi, J.-P., Imbault, V., Lamant, T., Rousselet, J., 2016b. A citywide survey of the pine processionary moth Thaumetopoea pityocampa spatial distribution in Orléans (France). Urban Forestry & Urban Greening. 2016. DOI: 10.1016/j.ufug.2016.07.015.