Etude multi-échelles de l effet des perturbations anthropiques sur l écologie des insectes pollinisateurs (du comportement individuel à la structure des communautés)

Abstract

Les insectes pollinisateurs sont responsables de la reproduction de plus de 80% des plantes sauvages et de plus de 70% des espèces cultivées à travers le monde. Pourtant, depuis quelques années, les populations d insectes pollinisateurs sont en déclin, faisant craindre une crise de pollinisation. La perte d habitats naturels est considérée comme une des causes majeures de ce déclin des pollinisateurs. Cette perte d habitats se fait notamment au profit de l accroissement de l urbanisation. Cette artificialisation des milieux a des effets potentiels sur l abondance et la composition en espèces des communautés de pollinisateurs, sur leurs interactions avec les plantes à fleurs et sur les comportements individuels de butinage. Dans cette thèse, nous avons cherché dans un premier temps à comprendre comment les perturbations d origines anthropiques pouvaient affecter le comportement de butinage des pollinisateurs à l échelle locale. Puis en se plaçant à l échelle du paysage, nous avons étudié les modifications de la structure du réseau d interactions plantes-pollinisateurs et de la structure de la communauté d insectes floricoles le long d un gradient d accroissement des perturbations anthropiques (ici l urbanisation). Nous avons montré que la chute de la densité de Bombus terrestris butinant à l échelle d un patch influençait les relations de compétitions entre congénères, donc leur comportement. Ceux-ci montraient à faible densité un comportement moins spécialiste envers l espèce de plante connue résultant en un succès reproducteur potentiel plus faible pour cette espèce. A l échelle du paysage, , nous avons réalisé une approche expérimentale menée en région Ile-de-France qui a montré que l accroissement de l urbanisation entraîne une diminution du nombre d interactions entre plantes et pollinisateurs sauvages. Elle entraîne également une chute de l abondance d individus et de la richesse en espèces dans les communautés d insectes floricoles. Les insectes spécialistes, comme les abeilles solitaires ou les syrphes, semblent davantage impactés par l urbanisation que les espèces généralistes de plus grande taille comme les bourdons. Le principal élément paysager impactant les insectes floricoles est l accroissement des surfaces imperméables. Enfin, ces variations d abondance et de richesse spécifique des pollinisateurs peuvent potentiellement modifier le succès reproducteur et donc la pérennité des communautés végétales. Cette thèse illustre à quel point les perturbations d origines anthropiques affectent les insectes pollinisateurs à toutes les échelles d intégration de leur écologie, du comportement individuel à la structure des communautés. Dans le contexte actuel d anthropisation croissante des milieux, des mesures de restauration des continuités écologiques, notamment dans les milieux urbains via l augmentation des surfaces fleuries ou l implantation de toits verts pourraient être des mesures de conservation utiles dans le but de préserver le service écologique de pollinisation.More than 80% of wild plants and 70% of crops depend on pollinators for reproduction and food production. However, there is growing evidences that wild pollinators are declining worldwide. One of the major causes of this decline is the expansion of agricultural areas and urbanisation at the cost of natural habitats. This loss of natural habitats is likely to impact pollinator species abundance and richness, and thus the structure of pollinator communities, their interactions with flowering plants and the individual behaviour of foraging insects. In this thesis, we analyzed how anthropogenic disturbances may modify pollinator foraging behaviour, at the patch scale. Then, at the landscape scale, we tested if increasing levels of urbanisation can impact plant-pollinator interaction webs and on flower-visitor community composition and structure. At the patch scale, we found that the foraging behaviour of Bombus terrestris individuals was modified by the loss of conspecifics density. When foraging on an experimental plant community at low conspecific density, fewer visits were carried out on the most-well known plant species, resulting in a lower potential reproductive success for this plant. At the landscape scale, increased levels of urbanisation also led to a decrease in the number of interactions between wild pollinators and plants of an experimental plant community. The diversity and density of the wild pollinating fauna also decreased along this urbanisation gradient located in the Île-de-France region (France). In particular, small specialists insects such as Syrphidae and solitary bees were more impacted by urbanisation than large generalist species such as bumblebees. Finally, these variations had an impact on the reproductive success of the experimental plant community. This work illustrates how anthropogenic perturbations affect pollinating insects in several aspects of their ecology, from their foraging behaviour to the structure of their communities. In a global context characterised by incresing losses of natural habitats at the expense of urbanisation, these results should help designing conservation practices to promote ecological continuities in urban habitats, through the increase of flowered and green roof surfaces. Overall, these measures might help preserving pollinating faunas that will sustain the pollination ecological service.PARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocSudocFranceF