Global warming is predicted to cause distributional changes in organisms whose geographic ranges are controlled by temperature. We report a recent latitudinal and altitudinal expansion of the pine processionary moth, Thaumetopoea pityocampa, whose larvae build silk nests and feed on pine foliage in the winter. In north-central France (Paris Basin), its range boundary has shifted by 87 km northwards between 1972 and 2004; in northern Italy (Alps), an altitudinal shift of 110–230 m upwards occurred between 1975 and 2004. By experimentally linking winter temperature, feeding activity, and survival of T. pityocampa larvae, we attribute the expansions to increased winter survival due to a warming trend over the past three decades. In the laboratory we determined the minimum nest and night air temperatures required for larval feeding and developed a mechanistic model based on these temperature thresholds. We tested the model in a translocation experiment that employed natural temperature gradients as spatial analogues for global warming. In all transects we transferred colonies of T. pityocampa larvae to sites within zones of historical distribution, recent distribution, and outside the present range. We monitored air and nest temperature, incoming solar radiation, larval phenology, feeding activity, and survival. Early-season temperature effects on phenology were evident, with delayed development of colonies in the more extreme (colder) sites. In the coldest months, our model was consistent with the observed patterns of feeding activity: Feeding was progressively reduced with increasing latitude or elevation, as predicted by the lower number of hours when the feeding threshold was reached, which negatively affected final survival. Insolation raised nest temperature and increased feeding activity on the south but not the north aspect. Prolonged temperature drops below the feeding thresholds occurred at all sites, leading to starvation and partial mortality. Nonetheless, even the most extreme sites still allowed some feeding and, consequently, up to 20% colony survival and successful pupation. Given that the present distribution of the oligophagous T. pityocampa is not constrained by the distribution of its actual or potential hosts, and that warmer winters will cause the number of hours of feeding to increase and the probability of the lower lethal temperature to decrease, we expect the trend of improved survival in previously prohibitive environments to continue, causing further latitudinal and altitudinal expansion. This work highlights the need to develop temperature-based predictive models for future range shifts of winter-limited species, with potential applications in management.
Titre de l'article
Expansion géographique de l’aire de répartition de la pyrale processionnaire du pin dûe à l’augmentation des températures hivernales.
Expansion géographique de l’aire de répartition de la pyrale processionnaire du pin dûe à l’augmentation des températures hivernales.
Introduction à l'article
Le réchauffement climatique (environ 0,6°C depuis les 100 dernières années) est considéré comme le facteur principal des changements de répartition des organismes dont les zones géographiques sont contrôlées par la température. Une récente expansion latitudinale et altitudinale de la pyrale processionnaire du pin,_ Thaumetopoea pityocampa_, a été observée. Ce lépidoptère dont les larves construisent des nids de soie et se nourrissent du feuillage de pins en hiver est très étudié en Europe en raison des ravages qu’il fait dans les forêts de conifères et des allergies que provoquent les soies de ses chenilles. La colonisation de nouvelles zones par ces insectes est dépendante d’une limite de température en dessous de laquelle le taux de mortalité des larves est trop important. Cette étude porte sur l’évolution des limites de répartition et la performance des larves en fonction de la température.
Le réchauffement climatique (environ 0,6°C depuis les 100 dernières années) est considéré comme le facteur principal des changements de répartition des organismes dont les zones géographiques sont contrôlées par la température. Une récente expansion latitudinale et altitudinale de la pyrale processionnaire du pin,_ Thaumetopoea pityocampa_, a été observée. Ce lépidoptère dont les larves construisent des nids de soie et se nourrissent du feuillage de pins en hiver est très étudié en Europe en raison des ravages qu’il fait dans les forêts de conifères et des allergies que provoquent les soies de ses chenilles. La colonisation de nouvelles zones par ces insectes est dépendante d’une limite de température en dessous de laquelle le taux de mortalité des larves est trop important. Cette étude porte sur l’évolution des limites de répartition et la performance des larves en fonction de la température.
Expériences de l'article
L’évolution de l’aire de répartition a été modélisée à partir d’études précédentes et de relevés sur le terrain (Bassin parisien, alpes) actuels.
Des températures minimales requises pour l'alimentation et le développement larvaire ont été déterminées en laboratoire. Un modèle mécaniste basé sur des seuils de température a été développé. Le modèle a été testé dans un exercice de translocation qui utilisait des gradients de température naturels comme analogues spatiaux pour le réchauffement global. Des larves de T. pityocampa ont donc été transférés vers des sites situées dans des zones de distribution historique, de distribution récente et en dehors de la zone actuelle. La température de l'air et du nid, le rayonnement solaire entrant, la phénologie larvaire, l'activité alimentaire et la survie ont été surveillés.
L’évolution de l’aire de répartition a été modélisée à partir d’études précédentes et de relevés sur le terrain (Bassin parisien, alpes) actuels.
Des températures minimales requises pour l'alimentation et le développement larvaire ont été déterminées en laboratoire. Un modèle mécaniste basé sur des seuils de température a été développé. Le modèle a été testé dans un exercice de translocation qui utilisait des gradients de température naturels comme analogues spatiaux pour le réchauffement global. Des larves de T. pityocampa ont donc été transférés vers des sites situées dans des zones de distribution historique, de distribution récente et en dehors de la zone actuelle. La température de l'air et du nid, le rayonnement solaire entrant, la phénologie larvaire, l'activité alimentaire et la survie ont été surveillés.
Résultats de l'article
Dans le bassin parisien, la limite d'aire de répartition s'est déplacée de 87 km vers le nord depuis 1972 ; Dans les alpes italiennes un changement altitudinal de 110-230 m s'est produit depuis 1975.
Un développement retardé des colonies dans les sites les plus froids a été observé : l'alimentation a été progressivement réduite avec l'augmentation de la latitude ou de l'élévation ce qui a nui à la survie finale. L'insolation a augmenté la température du nid et l'activité d'alimentation sur le sud. Néanmoins, même les sites les plus extrêmes ont permis une alimentation et, donc jusqu'à 20% de survie des colonies. La répartition actuelle de T. pityocampa n'étant pas contrainte par la distribution de ses hôtes réels ou potentiels, des hivers plus chauds entraînent une amélioration de la survie dans des environnements précédemment prohibitifs d'où l'expansion géographique. Ce travail propose d'élaborer des modèles prédictifs basés sur la température avec des applications dans la gestion.
Dans le bassin parisien, la limite d'aire de répartition s'est déplacée de 87 km vers le nord depuis 1972 ; Dans les alpes italiennes un changement altitudinal de 110-230 m s'est produit depuis 1975.
Un développement retardé des colonies dans les sites les plus froids a été observé : l'alimentation a été progressivement réduite avec l'augmentation de la latitude ou de l'élévation ce qui a nui à la survie finale. L'insolation a augmenté la température du nid et l'activité d'alimentation sur le sud. Néanmoins, même les sites les plus extrêmes ont permis une alimentation et, donc jusqu'à 20% de survie des colonies. La répartition actuelle de T. pityocampa n'étant pas contrainte par la distribution de ses hôtes réels ou potentiels, des hivers plus chauds entraînent une amélioration de la survie dans des environnements précédemment prohibitifs d'où l'expansion géographique. Ce travail propose d'élaborer des modèles prédictifs basés sur la température avec des applications dans la gestion.
Rigueur de l'article
L’expérience aurait surement été plus concluante en laboratoire avec des chambres à température et hygrométrie contrôlées. Cela aurait évité les refroidissements exceptionnels qui ont faussé le modèle, une limite de température létale et des gradients de productivité auraient pu être précisément élaborés.
L’expérience aurait surement été plus concluante en laboratoire avec des chambres à température et hygrométrie contrôlées. Cela aurait évité les refroidissements exceptionnels qui ont faussé le modèle, une limite de température létale et des gradients de productivité auraient pu être précisément élaborés.
Ce que cet article apporte au débat
Cet article explique qu’un des facteurs important dans la prolifération des pyrales est la température et donc le climat. Le réchauffement climatique augmentant l’aire de répartition de ces insectes.
Cet article explique qu’un des facteurs important dans la prolifération des pyrales est la température et donc le climat. Le réchauffement climatique augmentant l’aire de répartition de ces insectes.
Remarques sur l'article
On remarque que même si les températures sont extrêmement basses, les pyrales survivent avec un rapport de 1/5. Il y a donc un autre facteur permettant leur survie et donc dispersion, qui ne semble pas climatique ou alors non dû à la température.
On remarque que même si les températures sont extrêmement basses, les pyrales survivent avec un rapport de 1/5. Il y a donc un autre facteur permettant leur survie et donc dispersion, qui ne semble pas climatique ou alors non dû à la température.
Dernière modification il y a plus de 9 ans.