Impact of global warming on forest pest dynamics
Impact du changement climatique sur les populations d’insectes forestiers
Résumé
Impacts of climatic change on forest insects can be direct, by affecting their physiology (e.g., survival, cycle, development rate), indirect while acting on the host trees (e.g., phenology, range, drought), and/or affect the interactions with the competitors and natural enemies existing within the ecosystems. Most studies only dealt with temperature increase, which constitutes a key factor for survival and development of insect populations. However, other variables such as precipitations, relative humidity, isolation, or concentration in CO2, are to be considered because they may largely influence the host plants. For most insect species developing in temperate areas, minimal thresholds of temperatures specifically exist for the survival and the development of each stage (egg, larva at successive instars, pupa, adult). The expansion towards the north and/or in altitude of a number of species thus appears a direct response to the displacement of the climatic isotherms of approximately 120km towards north during the 20th century in Europe, as shown by experimental translocations of insects outside their natural range. It is especially verified for forest insects with winter larval development, such as the pine processionnary moth, whose current expansion is only slowered by the low flight capacity of females. A predictive modelling of its expansion under the “best” scenario for future warming up (+2.3°C) suggests the moth arrival in downtown Paris by 2025. However, highest frequencies of climatic anomalies may slow down or accelerate this process according to species and site as shown by the 2003 summer heat. The climatic change can also result in desynchronizing the adaptive coincidences existing between insects and host trees, especially when insects are overwintering as eggs, the young larvae hatching in coincidence with the tree bud burst. Because of different thresholds of development for the plant and the insect, warmer springs can lead to an early hatching of larvae, in advance to foliage appearance. The effect on natural enemies, which is less documented, seems highly variable according to species.
Les effets du changement climatique sur les insectes forestiers peuvent être directs, en affectant leur physiologie (mortalité, cycle et vitesse de développement, …), indirects en agissant sur les plantes- hôtes (phénologie, modification d’aire, stress hydrique, …), et/ou encore affecter les interactions entre l'espèce considérée et ses compétiteurs et ennemis naturels au sein des communautés animales. La majorité des études ont concerné l’influence de l’augmentation moyenne de la température, qui constitue un facteur décisif pour la survie et le taux d’accroissement des populations d’insectes. Cependant, d’autres variables telles que précipitations,humidité relative, durée d’insolation, ou concentration en CO2, sont à considérer car elles influent largement sur les plantes- hôtes. Pour la plupart des espèces d'insectes des régions tempérées, il existe des seuils minimaux de températures spécifiques pour la survie et le développement de chacun des stades (oeuf, larves des différents stades, adultes). L’expansion vers le nord et/ou en altitude d’un certain nombre d’espèces apparaît ainsi une réponse directe au déplacement des isothermes climatiques d’environ 120km vers le nord au 20ème siècle en Europe. C’est en particulier le cas pour les insectes à développement larvaire hivernal, comme la processionnaire du pin, qui n’est plus aujourd’hui freinée que par la faible capacité de vol des femelles. Une modélisation prédictive de l’expansion sous une hypothèse basse d’évolution climatique (+2.3°C) suggère son arrivée dans Paris intra-muros pour 2025. La fréquence plus importante d’évènements climatiques extrêmes est néanmoins susceptible de ralentir ou d’accélérer, selon les cas, ce processus. Le changement climatique peut aussi conduire à désynchroniser la coïncidence adaptative existant entre l'insecte et l’arbre- hôte, notamment chez les insectes passant l'hiver à l'état d'oeuf et dont les jeunes larves éclosent en coïncidence avec le débourrement végétatif. En raison de seuils de développement différents pour la plante et l'insecte, des printemps plus chauds peuvent conduire à une éclosion avancée des larves/chenilles par rapport à l'apparition des feuilles de l'arbre. L’effet sur les ennemis naturels, moins documenté, semble très variable selon les espèces.
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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