Certaines plantes introduites depuis d’autres continents trouvent chez nous un terrain favorable, parfois au détriment des espèces indigènes et de leurs pollinisateurs. Laure Gallien, chercheuse au Laboratoire d’Écologie Alpine (LECA) à Grenoble, étudie ces dynamiques complexes pour mieux comprendre comment les plantes exotiques envahissantes modifient les relations entre fleurs et insectes.
Je m’intéresse aux plantes introduites par l’Homme depuis d’autres continents (intentionnellement, pour l’ornement ou l’agriculture, ou accidentellement par exemple via des graines transportées sous des chaussures ou des algues dans des aquariums). Dans les nouveaux milieux qu’elles colonisent, certaines de ces plantes vont proliférer, ce sont les espèces invasives (aussi appelées exotiques envahissantes - EEE).
Une partie de mon travail consiste à comprendre quelles espèces deviennent invasives, quels milieux sont plus à risque d’être colonisés, et comment cela affecte les plantes et les pollinisateurs indigènes.
La pollinisation est un processus essentiel pour la reproduction des plantes à fleurs et pour le fonctionnement des écosystèmes. Or les espèces invasives ont un fort potentiel de perturbation. En effet, la plupart des espèces de plantes à fleur ont besoin de pollinisateurs (87,5 % des angiospermes), et une large diversité d’insectes se nourrit du nectar et du pollen produits par les plantes.
Beaucoup d’entre elles ont été introduites pour leurs fleurs décoratives et sont donc très attractives, pour nous, mais aussi pour les pollinisateurs. Des espèces comme le Buddleia, le Solidage ou la Griffe de sorcière attirent les insectes qui, en se concentrant sur ces fleurs abondantes, délaissent parfois les plantes indigènes. Cela rend les plantes invasives particulièrement compétitives en matière de pollinisation : elles vont être plus attractives pour les pollinisateurs, qui ont tendance à se focaliser sur un même type de fleurs pour un temps. S’ils vont vers des invasives en premier lieu, ils vont rester vers elles pour optimiser leur stratégie de collecte.
Même si nous disposons de cas d’études sur des espèces invasives et leurs impacts dans certains milieux et malgré l’importance des interactions entre plantes et pollinisateurs, nous manquons encore de recul pour mesurer l’ampleur de ces effets. Chaque milieu, chaque espèce réagit différemment et c’est ce que la recherche tente aujourd’hui de mieux comprendre.
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© Marie Grange
Avec mes collègues du WSL lors d’une étude sur les papillons en Suisse, nous avons montré qu’à l’échelle du paysage, sur des sites de 1km2 qui contiennent plus d’espèces de plantes invasives, nous observons une diminution du nombre d’espèces de papillons indigènes. Les papillons les moins mobiles disparaissent plus facilement de ces zones. L’une des possibilités est qu’ils ont plus de difficultés à y trouver des ressources.
Puis dans le cadre de la thèse de Marie Grange, nous avons étudié plus précisément certaines prairies humides des Alpes Françaises et leur invasion par le Solidage du Canada (Solidago canadensis L.), une grande astéracée américaine, qui prolifère le long des routes mais aussi dans de nombreuses zones humides protégées d’Europe.
Nous avons notamment pu montrer que le Solidage avait des effets négatifs directs sur la diversité des plantes indigènes en général, avec des effets complexes et pouvant varier d’un groupe de plantes à l’autre. De plus, en étudiant les interactions de pollinisation entre les plantes indigènes et les insectes dans des sites envahis et non-envahis, nous avons également pu observer que le Solidage influençait la pollinisation des espèces natives. Dans les sites envahis, les plantes indigènes qui lui ressemblent (fleurs jaunes à symétrie radiale) vont faire plus de fleurs et reçoivent plus de visites d’insectes, qui leurs seront plus fidèles. A l’inverse, celles qui diffèrent (autres couleurs et formes de fleurs) vont faire moins de fleurs, et les insectes qui les visitent leurs seront moins fidèles, même en contrôlant pour les différences d’abondance florale entre les sites.
Ces effets semblent dus à un changement de comportement des insectes en présence du Solidage, et non à des changements dans la composition des communautés de plantes ou de pollinisateurs indigènes.
Mes travaux visent avant tout à mieux comprendre le fonctionnement des invasions biologiques, étape indispensable pour pouvoir faire des recommandations pertinentes sur le long terme. Il s’agit plutôt de mieux comprendre les fonctionnements et de contribuer à l’amélioration des connaissances en général. Cependant, pour préserver au mieux les plantes et les pollinisateurs natifs, par principe de précaution je recommande tout de même de prévenir les invasions de plantes en utilisant des espèces indigènes pour fleurir les jardins et espaces verts.
Je travaille sur un protocole d’identification non létal des insectes qui utilise des outils d’analyse automatisée par ordinateur (IA). Le but est ensuite d’utiliser ce protocole pour étudier comment les communautés de pollinisateurs changent le long de gradients allant des zones naturelles ou semi naturelles vers des milieux de plus en plus urbains, ou en agriculture intensive.
Un autre projet concerne les collections de muséums. Nous savons que les insectes ont diminué en nombre d’espèces et en abondance locale au cours du dernier siècle. En consultant les collections de ces museums, il semble également que certains insectes ont changés de taille. Le projet consiste à photographier et mesurer la taille d’individus au sein d’une même espèce, à un même endroit et à différentes périodes pour voir si des différences de tailles sont statistiquement robustes. Une diminution de taille pourrait par exemple s'expliquer si les larves se nourrissent moins bien, car de plus petites larves donnent de plus petits adultes.
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Pour en savoir plus :
En savoir plus sur les travaux de Laure Gallien
En savoir plus sur le LECA
L’impact du Solidage sur les plantes indigènes : Grange M.C., Munoz F., Moretti M., Varona-Y-Varona S., Renaud J., Colace M.-P., Gueguen M., Arnoldi C., Bernard L. & Gallien L. (2023) Avoid, tolerate or escape? Native vegetation responses to invasion vary between functional groups. Biological Invasions, 25, 1387–1401.
L’impact du Solidage sur les pollinisateurs : Grange M.C., Munoz F., Moretti M., Varona-Y-Varona S., Renaud J., Colace M.-P., Guéguen M., Ssymank A. & Gallien L. The golden threat - Solidago invasion alters native plant-pollinator interactions by vegetative crowding. Journal of Ecology. In press.
L’étude sur les papillons suisses : Gallien L., Altermatt F., Wiemers M., Schweiger O. & Zimmermann N.E. (2017) Invasive plants threaten the least mobile butterflies in Switzerland. Diversity and Distribution, 23, 185-195
Thèse de Marie Grange : Grange M.C. 2022 Vers une meilleure compréhension des impacts des plantes invasives sur la végétation native. Approche fonctionnelle et multitrophique appliquée à une zone humide envahie par Solidago canadensis