Les processus d’invasion biologique

Les processus d’invasion biologique

« Remue-méninge » dans la communauté scientifique 

comment définir une espèce envahissante ? En 2011, YOUNG et LARSON pointent controverses et désaccords des scientifiques à propos des processus d’invasion. Que ce soit sur les définitions des termes tels que « espèce envahissante » ou sur les effets des processus d’invasion sur la biodiversité, il ne semble pas y avoir de consensus parmi les chercheurs. Afin d’identifier les tendances de pensée principales au sein de ce vaste débat, et distinguer ainsi les idées qui rassemblent les scientifiques, ces auteurs ont effectué un sondage parmi les chercheurs en biologie des invasions. Ils ont ainsi collecté 409 réponses interprétables, soit les avis personnels d’autant de scientifiques, qui nous en apprennent plus sur le point de vue de ces chercheurs. Une majorité d’entre eux (81 %) affirme que le rythme actuel d’occurrence des invasions est sans précédent, y compris à l’échelle des temps géologiques. D’autre part, ils s’accordent sur le fait que les espèces envahissantes contribuent au déclin d’espèces natives (68 %), sans pour autant être directement responsables de leur extinction, laquelle implique généralement des facteurs anthropiques. La destruction des habitats par l’homme constitue en effet la plus grande menace pour la biodiversité, suivie de l’accroissement démographique de la population humaine puis du changement climatique. Viennent ensuite les impacts des espèces envahissantes, au même titre que les effets de la surpêche et la surchasse. La théorie selon laquelle les invasions biologiques seraient la seconde cause d’extinction des espèces autochtones (WILCOVE et al., 1998) ne peut donc être généralisée quand bien même elle peut être vérifiée dans certains contextes insulaires.

Premières définitions

Depuis le début des années 2000, les chercheurs soulignent les problèmes liés à l’absence d’une terminologie précise et consensuelle au sujet des espèces envahissantes. Les publications se succèdent, ciblant les malentendus et les imprécisions autour de son emploi. COLAUTTI et MACISAAC (2004) ont répertorié les différentes acceptions utilisées pour le mot « envahissant », dont deux exemples sont détaillés ci-après. Il a été employé entre autres comme antonyme d’ « indigène ». GOODWIN et al. (1999) ont mené une étude comparative sur des plantes, dans le but d’identifier des éléments qui pourraient prédire le caractère envahissant. Ils ont comparé des plantes originaires d’Europe qui n’ont pas réussi à s’installer en Amérique du Nord et des plantes de la même origine que l’on trouve au Canada après une introduction volontaire. Ces dernières plantes ont été qualifiées d’envahissantes à partir de la seule constatation de leur présence hors de leur aire de répartition naturelle.

Dans d’autres cas, ce terme a permis la catégorisation de la même plante, selon qu’elle est demeurée ou non sous le contrôle de l’homme. REICHARD et HAMILTON (1997) ont étudié des espèces de plantes envahissantes, afin de concevoir un arbre décisionnel permettant de prédire si une plante nouvellement introduite se montrera envahissante ou non. Ils ont pris comme base de leur argumentation le fait que les échanges internationaux vont augmenter le nombre d’introductions de plantes en Amérique du Nord, notamment dans le but de les cultiver, et qu’il va se produire des échappements : selon eux, ces plantes cultivées, qui ne sont pas envahissantes, le deviennent quand elles quittent les champs et se répandent dans la nature. Curieusement, Charles ELTON (1958) ne propose pas de définition pour « espèce envahissante » dans son ouvrage pourtant fondateur, The Ecology of Invasions by Animals and Plants. Il faudra attendre 1996 et l’ouvrage Biological Invasion de WILLIAMSON pour obtenir une première définition énoncée ainsi: « Biological invasion happens when an organism, any sort of organism, arrives somewhere beyond its previous range. » Définition que l’on pourrait traduire ainsi : «On parlera d’invasion biologique dès lors qu’un organisme, quel qu’il soit, accède à un territoire situé en dehors de son aire de répartition naturelle. »

Impacts de nature économique 

les impacts les plus quantifiables Les pertes économiques causées par les espèces envahissantes sont quantifiables, et estimées à 336 milliards de dollars chaque année à l’échelle mondiale (PIMENTEL et al. 2001). L’impact de ces espèces sur l’écosystème colonisé ou sur la biodiversité est plus difficile à estimer mais peut tout de même être quantifié. PIMENTEL et al. (2005) ont par exemple estimé les pertes économiques dues au rat Rattus rattus aux Etats-Unis d’Amérique. Ce rongeur a été introduit depuis l’Europe, apporté par bateaux il y a plusieurs siècles. Il s’est ensuite dispersé à trouver toute l’Amérique du Nord et cause des dommages aux cultures et aux réserves de grains. Une population estimée de 250 millions de rats serait présente dans les zones urbaines et périurbaines des Etats-Unis. Chaque rat adulte occasionnerait 15 dollars de perte annuelle par la consommation et la dégradation de grain ainsi que la destruction de matériel. Par an, cela causerait près de 19 milliards de dollars de pertes économiques. De plus, les rats dénudent les câbles électriques causant des incendies ; ils polluent les réserves de denrées alimentaires et ils sont vecteurs de maladies telles que la leptospirose et la salmonellose.

Afin de lutter contre cette espèce envahissante, des mangoustes originaires d’Inde (Herpestes auropunctatus) ont été introduites, d’abord en Jamaïque puis à Porto Rico et à Hawaï. En effet, dans leur milieu d’origine, les mangoustes sont des prédateurs efficaces des rats asiatiques (Rattus norvegicus) ; pourtant, elles ne sont pas prédatrices des rats européens. Dans les îles où elles ont été introduites, les mangoustes se sont attaquées à des espèces d’oiseaux nichant au sol, à des populations d’amphibiens et de reptiles dont certaines espèces sont désormais éteintes, et font des ravages dans les élevages de poulets. De plus, l’espèce est vecteur et réservoir de la rage et de la leptospirose. Au final, cette espèce cause 50 millions de dollars de dégâts par an.

L’introduction volontaire de la mangouste dans plusieurs îles atlantiques et pacifiques illustre un point que MOUTOU et PASTORET (2010) ont mis en lumière : qualifier une espèce d’envahissante dépend du regard de celui qui cherche à la classer. Si c’est un acteur du déplacement de l’espèce, il peut concevoir son action sous l’angle d’un enrichissement biologique du milieu sans la penser susceptible de causer un impact négatif ; si c’est son voisin, il pourrait y voir une espèce exogène menaçante pour l’écosystème en place et risquant de provoquer un impact négatif sur celui-ci. L’impact d’une espèce peut aussi être interprété de manière subjective : si l’espèce a un impact attendu (réguler une population envahissante) mais montre des impacts collatéraux économiques ou écologiques non attendus, ils pourront être minimisés face au gain obtenu dans le cadre d’une approche coûts-bénéfices.

Impacts écologiques : des conséquences néfastes variées sur les écosystèmes Une espèce arrivant dans un nouveau milieu peut y introduire d’autres organismes, qui ont voyagé avec elle, notamment des microbes dont elle est porteuse. Ces parasites, bactéries ou virus vont eux aussi se répandre dans l’environnement, et le coloniser. Ils vont être mis au contact des espèces natives, qui n’ont peut-être jamais rencontré de tels organismes. Des microbes dont l’espèce allochtone est le réservoir peuvent se montrer pathogènes pour des espèces natives. On peut citer l’exemple des écureuils gris Sciurus carolinensis (envahissants) et des écureuils roux Sciurus vulgaris (natifs) en Angleterre : l’écureuil gris est porteur sain d’un Parapoxvirus, qui est symptomatique chez l’écureuil roux et fatal dans la plupart des cas (PRENTER et al., 2004). Les espèces envahissantes sont aussi accusées d’être responsables du déclin de certaines populations natives, voire dans quelques cas de l’extinction d’espèces animales.

En effet, l’arrivée dans un environnement d’une espèce envahissante peut être concomitante au déclin de certaines populations d’espèces natives de cet environnement. WILCOVE et al. (1998) désignaient clairement les espèces envahissantes comme étant responsables de l’extinction de nombreuses espèces, et représentant une des principales menaces pour la biodiversité (au premier rang desquelles la diminution des habitats qui menace 85 % des espèces classées « en danger », suivie par les espèces envahissantes menaçant environ 50 % de ces espèces). Leur étude repose sur l’analyse de 2490 espèces menacées aux Etats-Unis d’Amérique, dont 930 espèces seraient menacées par des espèces envahissantes. Cependant, cette étude a été menée en milieu insulaire, et cette généralisation n’est pas acceptée de toute la communauté scientifique.

Table des matières

I) Les processus d’invasion biologique : définition d’une espèce envahissante, caractéristiques de ces espèces et modélisation du phénomène
1) Espèce envahissante : définition, terminologie, consensus
Causes et conséquences du manque de consensus autour du terme « envahissant»
« Remue-méninge » dans la communauté scientifique : comment définir une espèce envahissante ?
Premières définitions
Une espèce envahissante a-t-elle par définition un impact négatif sur le milieu qu’elle colonise ?
L’espèce envahissante doit-elle être étrangère au milieu qu’elle colonise ?
Choix d’une définition de référence pour ce travail
Elargissement du consensus
2) Schématisation des processus d’invasion : vers la compréhension d’un processus complexe .
3) Quels caractères peuvent prédire le potentiel envahissant d’une espèce
La pression en propagules : un facteur principal de la réussite d’une invasion biologique
La théorie de réduction du nombre d’ennemis : une réelle cause de réussite des processus d’invasion ?
La génétique comme explication des avantages évolutifs des espèces envahissantes
Importance de l’immunité dans les processus d’invasion biologique : quels mécanismes avantagent les espèces envahissantes ?
La relation prédateurs/proie au sein des processus d’invasion : l’avantage d’être nouveau dans le milieu
Influence des modifications de l’environnement colonisé sur les espèces envahissantes : l’avantage d’arriver dans un milieu nouveau
Nouvelles modélisations, prenant en compte les facteurs favorisant le passage d’une étape à l’autre
4) Conclusion de la première partie : comment définir une espèce envahissante ?
II) Le vison d’Amérique en France : un demi siècle d’implantation réussie
1) Présentation du vison d’Amérique
Caractéristiques morphologiques du vison d’Amérique
Habitat du vison d’Amérique
Alimentation et comportements de prédation
Reproduction et élevage des petits
2) Historique de son établissement en Europe et en France
L’élevage du vison d’Amérique en Europe : historique de la production
Régie d’élevage du vison d’Amérique en France
Un élevage remis en question : des paroles aux actes
D’autres causes d’échappement
3) Développement de populations férales de vison d’Amérique en Europe et en France
4) Impact de l’implantation de population férales de visons d’Amérique
Impacts avérés des populations férales de vison d’Amérique
Interactions avec le vison d’Europe au sein d’une même niche écologique
Introduction et dispersion d’agents pathogènes : exemple de la maladie aléoutienne
5) Statut légal et point de vue du public
III) La tortue de Floride : de l’animal de compagnie à l’espèce envahissante
1) Présentation de la tortue de Floride
Caractéristiques morphologiques et physiologiques de la tortue de Floride
Habitat, alimentation et mode de vie
Maturité sexuelle et reproduction
2) La « mode » de la tortue de Floride en tant qu’animal de compagnie : de l’animalerie à la liberté retrouvée
3) Confrontation avec la tortue cistude : compétition directe ou indirecte
Description de la cistude d’Europe
Le déclin de l’espèce en France : des causes multiples
Une compétition avérée avec la tortue de Floride, au détriment de la cistude d’Europe
Atouts et faiblesses de tortues de Floride face aux tortues locales
Un plan d’action national pour la protection de la tortue cistude d’Europe
4) La tortue de Floride : statut légal, actions de conservation et point de vue du public
Statut légal de l’animal
Alternatives aux relâchés sauvages : les associations se mobilisent
Point de vue du public
IV) L’écrevisse de Louisiane : un crustacé à l’impact écologique majeur
1) Présentation de l’écrevisse de Louisiane
Caractéristiques morphologiques et physiologiques de l’écrevisse de Louisiane
Habitats et mode de vie
Spécificités de son régime alimentaire
Reproduction de l’espèce
Un rôle clé dans la chaine alimentaire
2) Une colonisation mondiale suite à des introductions à des fins de production
Colonisation de nouveaux territoires : une présence mondiale
La France colonisée en quelques années
3) Une espèce « clé de voute » qui provoque des modifications majeures de son environnement
Populations d’invertébrés et d’amphibiens : les conséquences de la pression de prédation ..
Modification de la présence de plantes aquatiques et de la turbidité de l’eau
Perturbation de l’hydrologie du milieu par le creusement des berges
4) Un impact sérieux sur les populations d’écrevisses locales
Des différences de physiologie et de comportement
La dispersion de la peste des écrevisses
Des plans de protection des écrevisses natives
5) Statut légal et point de vue du public

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