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Le moustique tigre d'Asie (_Aedes albopictus_) est l'une des rares espèces d'insectes aquatiques à avoir été introduite sur plusieurs continents et à y être envahissante. Photo: James Gathany, CDC

Les insectes aquatiques sont moins envahissants

23 septembre 2022 | Majken Grimm / Lisa Bose (WSL)

Chez les insectes qui passent tout ou partie de leur vie en eau douce, la proportion d'espèces envahissantes est nettement plus faible que chez les insectes terrestres. C'est ce que montre une étude de l'Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage WSL en collaboration avec l'Institut fédéral suisse des sciences et technologies de l’eau Eawag et une équipe internationale de chercheurs.

Les espèces envahissantes d'insectes peuvent causer d'importants dommages économiques et écologiques. Par exemple, l'agrile du frêne détruit de vastes peuplements de frênes en Amérique et se propage depuis quelques années en Europe de l'Est. La drosophile du cerisier ne fait pas seulement chuter le rendement des cultures de baies, d'arbres fruitiers et de vignes, elle s'attaque également aux plantes forestières, ce qui peut entraîner des dommages écologiques considérables.

L'agrile du frêne (_Agrilus planipennis_) est un insecte terrestre qui détruit des peuplements entiers de frênes en Amérique du Nord et depuis quelques années aussi en Europe de l'Est. Photo: Beat Wermelinger, WSL.

Une étude menée dans le cadre de l'initiative de recherche Blue-Green-Biodiversity de l'Eawag et du WSL vient de montrer que les insectes qui dépendent de l'eau douce pour leur cycle de vie sont moins souvent envahissants que les insectes terrestres, c'est-à-dire ceux qui vivent exclusivement sur terre. La situation est similaire dans les trois grandes régions étudiées, à savoir l'Europe, l'Amérique du Nord et la Nouvelle-Zélande.

Quand les insectes voyagent entre les continents

Des études menées par ailleurs ont montré que des animaux aquatiques comme les écrevisses et les moules sont elles aussi souvent transportés par inadvertance, par exemple avec l'eau de ballast dans les réservoirs des bateaux. «Le fait qu'il y ait si peu d'insectes aquatiques envahissants est surprenant, car les insectes sont l'un des groupes d'espèces les plus abondants en eau douce», explique Eckehard Brockerhoff, responsable de l'étude.

Cela s'explique probablement par les exigences des insectes aquatiques vis-à-vis de leur habitat, y compris pendant le transport vers de nouvelles régions. Ces insectes sont souvent tributaires d'une eau riche en oxygène. Or, l'oxygène se fait généralement rare lors de longs voyages, et ces passagers exigeants ne survivent donc souvent pas. De plus, les adultes sont rarement introduits, car ils ont une durée de vie très courte.

Il en va autrement pour les insectes terrestres. Ceux-ci peuvent être introduits par de nombreuses voies – à la surface ou à l'intérieur de matériel végétal, de palettes en bois ou de conteneurs –, ce qui multiplie les voies d'introduction possible. Les pucerons, par exemple, sont souvent des passagers clandestins lors du transport de plantes exotiques. Et comme ils peuvent se reproduire sans partenaire, il suffit théoriquement d'un seul puceron pour qu'une nouvelle population puisse s'implanter à l'arrivée.

Les moustiques, champions de la survie

Mais les insectes aquatiques comportent aussi des exceptions: «Les moustiques ne sont pas aussi exigeants et s'accommodent d'une eau pauvre en oxygène», explique l'entomologiste. Une flaque d'eau ou un récipient rempli d'eau de pluie leur suffisent pour se reproduire. On trouve par exemple les larves dans les pneus usagés, qui contiennent souvent un peu d'eau de pluie et offrent ainsi un habitat aux larves de moustiques pendant le transport.

L'étude a effectivement révélé que les espèces envahissantes étaient relativement nombreuses parmi les moustiques. «Le fait que ces espèces fassent ensuite preuve d'un comportement envahissant sur plus d'un continent indique leur potentiel à se répandre encore davantage», commente Eckehard Brockerhoff. Un exemple en est le moustique tigre: originaire d'Asie du Sud-Est, il a colonisé l'Europe, l'Amérique du Nord et d'autres régions du monde.

Connaître les caractéristiques des espèces envahissantes et les voies qu'elles empruntent pour atteindre d'autres continents permet de lutter contre le transport d'animaux et de plantes lié au commerce international. Il est nécessaire d'agir en particulier dans le cas des insectes envahissants terrestres. Toutefois, les insectes aquatiques risquent eux aussi de poursuivre leur expansion vers de nouvelles contrées si les mesures nécessaires ne sont pas prises à temps.

Le projet de recherche «Biological invasions in blue versus green ecosystems» contribue à l'initiative de recherche Blue-Green Biodiversity – une collaboration Eawag-WSL sur la biodiversité à l'interface de écosystèmes aquatiques et terrestres. Cette initiative est financée par le Conseil des EPF.

Photo de couverture: Le moustique tigre d'Asie (_Aedes albopictus_) est l'une des rares espèces d'insectes aquatiques à avoir été introduite sur plusieurs continents et à y être envahissante. Photo : James Gathany, CDC

Publication

Fewer non-native insects in freshwater than in terrestrial habitats across continents

Aim: Biological invasions are a major threat to biodiversity in aquatic and terrestrial habitats. Insects represent an important group of species in freshwater and terrestrial habitats, and they constitute a large proportion of non-native species. However, while many non-native insects are known from terrestrial ecosystems, they appear to be less represented in freshwater habitats. Comparisons between freshwater and terrestrial habitats of invader richness relative to native species richness are scarce, which hinders syntheses of invasion processes. Here, we used data from three regions on different continents to determine whether non-native insects are indeed under-represented in freshwater compared with terrestrial assemblages.
Location: Europe, North America, New Zealand.
Methods: We compiled a comprehensive inventory of native and non-native insect species established in freshwater and terrestrial habitats of the three study regions. We then contrasted the richness of non-native and native species among freshwater and terrestrial insects for all insect orders in each region. Using binomial regression, we analysed the proportions of non-native species in freshwater and terrestrial habitats. Marine insect species were excluded from our analysis, and insects in low-salinity brackish water were considered as freshwater insects.
Results: In most insect orders living in freshwater, non-native species were under-represented, while they were over-represented in a number of terrestrial orders. This pattern occurred in purely aquatic orders and in orders with both freshwater and terrestrial species. Overall, the proportion of non-native species was significantly lower in freshwater than in terrestrial species.
Main conclusions: Despite the numerical and ecological importance of insects among all non-native species, non-native insect species are surprisingly rare in freshwater habitats. This is consistent across the three investigated regions. We review hypotheses concerning species traits and invasion pathways that are most likely to explain these patterns. Our findings contribute to a growing appreciation of drivers and impacts of biological invasions.
Sendek, A.; Baity-Jesi, M.; Altermatt, F.; Bader, M. K. F.; Liebhold, A. M.; Turner, R. M.; Roques, A.; Seebens, H.; Spaak, P.; Vorburger, C.; Brockerhoff, E. G. (2022) Fewer non-native insects in freshwater than in terrestrial habitats across continents, Diversity and Distributions, 28(11), 2303-2315, doi:10.1111/ddi.13622, Institutional Repository

Cooperation

Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage WSL
Institut de recherche de l’eau Eawag
Université Zurich
Linnaeus University, Sweden
USDA Forest Service Northern Research Station, Morgantown, West Virginia, USA
Czech University of Life Sciences Prague, Czech Republic
Scion (New Zealand Forest Research Institute), New Zealand
INRAE, Zoologie Forestière, France
Senckenberg Biodiversity and Climate Research Centre, Germany
ETH Zurich
University of Canterbury, New Zealand

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