Les invasions biologiques • avec ou sans intervention de l`activité

1
Michel Pascal, Olivier Lorvelec & Marie-Laure Desprez-Loustau
________________________________________________________________________________________
Les invasions biologiques
EFPA Bordeaux 11-13 mai 2004
Les invasions biologiques
Définitions
Pourquoi s’intéresser aux invasions biologiques ?
Un exemple : l’évolution des peuplements de Vertébrés en France
pendant l’Holocène
Voies de recherche
INRA, UMR SCRIBE (équipe Gestion des populations invasives, Rennes)
& UMR BIOGECO (équipe de Pathologie forestière, Bordeaux)
Rattus rattus
•avec ou sans intervention de l'activité humaine,
•et constitue dans l’aire nouvellement
conquise une ou des populations pérennes
•qui se reproduisent et se maintiennent sur
place sans d’obligatoires apports extérieurs
(Pascal et al., 2003).
•Une invasion biologique est le fait d'une espèce
qui a accru son aire de répartition initiale,
________________________________________________________________________________________
Les invasions biologiques
EFPA Bordeaux 11-13 mai 2004
Qu’est-ce qu’une invasion biologique ?
Rattus norvegicus
Île de la Guadeloupe
Août 2002
•introduite par l’Homme dans un nouveau
domaine géographique,
•elle se comporte comme un agent de
perturbation du fonctionnement de son
écosystème d’accueil
•et nuit à la diversité biologique autochtone
(IUCN/ISSG - Shine et al., 2000).
•La population d’une espèce est qualifiée
d’invasive, quand,
________________________________________________________________________________________
Les invasions biologiques
EFPA Bordeaux 11-13 mai 2004
Que signifie l’adjectif invasif ?
Oryctolagus cuniculus
Île de Béniguet
Juillet 2003
Les populations invasives contituent donc un sous-ensemble des invasions biologiques
•Une espèce est dite allochtone (exotique,
exogène, étrangère etc.) d’une entité
biogéographique quand cette entité est
extérieure à l’aire de répartition naturelle de
l’espèce (d’aprés UICN/ISSG, 1999).
________________________________________________________________________________________
Les invasions biologiques
EFPA Bordeaux 11-13 mai 2004
Que signifient les adjectifs allochtone et autochtone?
Sus scrofa
Île de Coco
Mars 2004
•Une espèce est dite autochtone d’une entité
biogéographique quand cette entité appartient
à l’aire de répartition naturelle de l’espèce.
•Nota: les expressions espèce allochtone et espèce invasive sont
impropres si elles ne font pas référence à une entité géographique
car l'espèce est obligatoirement autochtone de son aire de
répartition initiale. Il faut donc parler de populations allochtones ou
invasives d'une espèce plutôt que d’une espèce allochtone ou
invasive.
•Certaines invasions biologiques ont un fort impact économique :
Une enquête réalisée en 1993 évaluait à 1 milliard de dollars US le coût
annuel de l’impact des invasions biologiques à l’économie américaine (ne sont
pas pris en compte les impacts environnementaux ou en santé humaine - U.S.G., 1993).
________________________________________________________________________________________
Les invasions biologiques
EFPA Bordeaux 11-13 mai 2004
Pourquoi s’intéresser aux invasions biologiques ?
Diabrotica du maïs
introduit en Ile de France en
2003
De récentes études portent cette estimation à 100 (Barbier, 2001) et 137 milliards
de dollars ... (Pimentel et al., 2001).
De nombreuses épidémies et épizooties parmi les plus sévères ont pour origine
des invasions biologiques.
________________________________________________________________________________________
Les invasions biologiques
EFPA Bordeaux 11-13 mai 2004
Pourquoi s’intéresser aux invasions biologiques ?
•Certaines invasions biologiques ont un fort impact sanitaire :
Le transport dans les eaux de ballast du vibrion cholérique a été à l'origine de
la propagation de la maladie à l'ensemble de l'Amérique du Sud au cours des 30
dernières années (Ruys et al., 1997).
Mycélium sous-cortical et périthèces
de Cryphonectria parasitica, agent du
chancre de l ’écorce du châtaignier.

2
________________________________________________________________________________________
Les invasions biologiques
EFPA Bordeaux 11-13 mai 2004
Pourquoi s’intéresser aux invasions biologiques ?
•Certaines invasions biologiques ont un fort impact sanitaire :
Si l’introduction d’agents pathogènes est à l’origine de l’émergence de
nouvelles pathologies, toutes les pathologies émergentes n’ont
cependant pas pour origine une invasion. Il peut s’agir :
- d’une modification in situ du génome du pathogène,
- d’une modification in situ de l’hôte ou des hôtes,
- d’une modification environnementale.
________________________________________________________________________________________
Les invasions biologiques
EFPA Bordeaux 11-13 mai 2004
Pourquoi s’intéresser aux invasions biologiques ?
•Certaines invasions biologiques ont un fort impact environnemental :
Entre 1600 et nos jours, les introductions d’espèces par l’Homme sont à l’origine de
l'extinction documentée de :
90 % des 30 espèces de reptiles et amphibiens (Honnegger, 1981),
93 % des 176 espèces ou sous-espèces d'oiseaux (King, 1985),
81 % des 65 espèces de mammifères (Ceballos & Brown, 1995).
Les invasions biologiques sont considérées comme l’une des deux causes majeures
de la perte de diversité spécifique à l’échelle mondiale (Diamond, 1989; Vitousek et al., 1997; Alonsoet al.,
2001),
L’importance de leurs impacts a été située récemment au même niveau que celle du
changement climatique (Mooney & Cleland, 2001).
________________________________________________________________________________________
Les invasions biologiques
EFPA Bordeaux 11-13 mai 2004
Pourquoi s’intéresser aux invasions biologiques ?
•Les invasions biologiques présentent un fort intérêt scientifique :
Elles constituent des expériences permettant d’étudier des mécanismes
fondamentaux à l’œuvre dans le processus de l’évolution.
Ces « expériences » s’enrichissent du récent contexte de changement climatique.
________________________________________________________________________________________
Les invasions biologiques
EFPA Bordeaux 11-13 mai 2004
Toutes les invasions biologiques génèrent-elles des catastrophes?
•90 % des tentatives d’introductions se soldent par des échecs, et,
•parmi celles couronnées de succès,
90 % sont réputées ne pas générer de "perturbations majeures"
•Règle empirique des 10% :
(Williamson, 1996).
________________________________________________________________________________________
Les invasions biologiques
EFPA Bordeaux 11-13 mai 2004
Phénomène ancien, récent ou les deux ?
•En 500 ans, l’Homme a introduit 2
espèces de rats commensaux dans
80% des îles du monde.
1980
1980
1850
1850
D ’après Atkinson, 1985
R. norvegicus - le Rat surmulot
R. rattus - le Rat noir
R. norvegicus et R. rattus
•En 2000 le Rat noir a été introduit
sur l’îlot de Clipperton suite à un
naufrage ...
________________________________________________________________________________________
Les invasions biologiques
EFPA Bordeaux 11-13 mai 2004
Alors que les invasions biologiques font souvent la une des médias,
pourquoi le sujet a-t-il été à ce point absent des débats publiques et
scientifiques des années 1990 en Europe ?
- L’absence de synthèses consacrées à la nature et l’évaluation des impacts
de ces invasions,
Plusieurs raisons peuvent être évoquées :
- L’absence de synthèses permettant une mise en perspective temporelle
et spatiale du phénomène, ce qui interdit une perception fondée de son
évolution récente,
- L’absence de synthèses consacrées aux opérations de gestion des espèces
allochtones et démontrant que de tels objectifs ne sont pas hors de porté.
- Un défaut d’information sur les concepts et les outils récents fournis par
la recherche dans le domaine,

3
________________________________________________________________________________________
Les invasions biologiques
EFPA Bordeaux 11-13 mai 2004
L’ancien monde dont la France fait partie est-il à l’écart de
l’accélération du nombre d ’invasions biologiques constatée à
l’échelle du globe?
Un exemple :
Les faunes de Vertébrés de France au cours de l’Holocène :
disparitions, invasions.
Un réseau de 57 spécialistes, scientifiques et amateurs,
a rassemblé et validé l’information contenue
dans 1350 documents,
dont la majorité était des rapports, des thèses, ou de la littérature grise produits
dans les deux dernières décades.
NE
E
NO
O
MC R
h
SAlp
Med
Py Cor
IMA
________________________________________________________________________________________
Les invasions biologiques
EFPA Bordeaux 11-13 mai 2004
La faune holocène des vertébrés de France
L’espace et le temps
01000 2000100020003000400050006000700080009000
30009200 01600
1800
1914
1945
2000
Holocène
D’après Pascal et al., 2003
Le nombre total d’espèces dont le statut a été examiné est de 704
________________________________________________________________________________________
Les invasions biologiques
EFPA Bordeaux 11-13 mai 2004
Bilan des disparitions et invasions de vertébrés en France au
cours de l’Holocène
D’après Pascal & Lorvelec 2004
2 / 3%80Herpétofaune
28 / 9%308Avifaune
19 / 15%127Faune mammalienne
51 / 9%
2 / 3%
Disparues
585Total
70Ichthyofaune
TotalNombre d’espèces
17
68
38
154
31
Inv. bio.
9 / 11%8 / 10%
38 / 12%30 / 10%
18 / 14%20 / 16%
86 / 15%68 / 12%
21 / 30%10 / 14%
FranceRégions
+7 / 9%
+10 / 3%
-1 / -1%
+35 / 6%
+19 / 27%
Évolution
________________________________________________________________________________________
Les invasions biologiques
EFPA Bordeaux 11-13 mai 2004
Évolution du taux séculaire d’invasions de vertébrés
en France au cours de l ’Holocène.
Sous périodes :
1) : -9200/-3500
2) : -3500/0
3) : 0/1600
4) : 1600/1800
5) : 1800/1914
6) : 1914/1945
7) : 1945/2002
D’après Pascal & Lorvelec 2004
0,1 0,5 0,6 3,5
16,7
71,0
131,6
y = 0.0292e 1.2315x
R2= 0.9778
0
30
60
90
120
150
180
1234567
Sous-périodes de l’Holocène
Nombre d’invasions par siècle
-9200 +1600
________________________________________________________________________________________
Les invasions biologiques
EFPA Bordeaux 11-13 mai 2004
Bilan des connaissances relatives à l’impact des espèces de
vertébrés ayant envahi la France et des mesures de gestion prises
à leur égard.
D ’après Pascal & Lorvelec 2004
Les impacts écologique et socio-économique de 116 espèces représentées par
des populations allochtones en France, soit 75 % de l'ensemble, sont
totalement non documentés.
Si les populations de 45 espèces font l'objet de mesures de gestion fondées sur
des préoccupations socio-économiques, aucune ne l'est au nom de
préoccupations strictement environnementales.
Voies de recherche
•Typologie et inventaire des invasions biologiques en France et en
Europe.
•Typologie, inventaire et modélisation des modalités d’invasion depuis la
source jusqu’à la colonisation des écosystèmes d’accueil.
•Dans le cas précis des espèces invasives ou potentiellement invasives :
élaboration de stratégies de gestion intégrant la prévention, les cartes de risques et les
modalités de gestion destinées à résoudre divers problèmes de santé humaine ou vétérinaire,
à limiter des impacts économiques ou à restaurer des écosystèmes.
•Par la démarche comparative, prédiction des probabilités d’invasion :
-associées aux diverses modalités d’invasion,
-associées à divers taxons (traits d’histoire de vie, génétique, etc.).
•Par la démarche comparative, prédiction de la sensibilité aux invasions
biologiques de divers écosystèmes,
•En intégrant le contexte récent du changement climatique.

4
________________________________________________________________________________________
Les invasions biologiques
EFPA Bordeaux 11-13 mai 2004
Unités impliquées et projets fédérateurs possibles
Unités intéressées (non exhaustif):
•Zoologie Forestière FMN (Invertébrés)
•Pathologie Forestière FMN (Pathogènes)
•SCRIBE - GPI (Vertébrés)
•SPE Dijon (Adventices herbacées)
•CBGP- SPE&EFPA (Invertébrés)
•UMR BIOGECO
Projets fédérateurs:
•PI EU- ALARM 2003-2008 (6ème PCRD): «Assessing Large-Scale
Environmental Risks with tested Methods” ciblé invertébrés forestiers
•STREP EU- DAISIE: « Delivering Alien Invasive Species Inventories for
Europe »
•Programme « Invasions Biologiques » MEDD
•Soutiens DGFAR du MAAPAR
•EpiEmerge INRA