Fiche de Presse Info. 05/08/2009

Le rôle de l'homme, désormais intégré aux modèles de dissémination du nématode du pin

Les échanges commerciaux sont responsables du nombre croissant d'introductions accidentelles d'espèces exotiques (1) qui peuvent se révéler ravageuses une fois délocalisées. C'est le cas du nématode du pin, originaire d'Amérique du Nord où ses dégâts sont secondaires mais considérables pour les forêts une fois établi en Asie et plus récemment au Portugal. Grâce aux données recueillies durant son invasion en Chine, des chercheurs de l'INRA, avec leurs homologues chinois, ont intégré l'influence de l'homme à leur modèle de propagation du nématode du pin. Cette nouvelle donne fait progresser les modèles, jusque là seulement alimentés par des données sur l'expansion naturelle du ravageur (2) et sur le réchauffement climatique qui peut l'accélérer. Ce nouveau modèle mathématique permet d'établir des projections à long terme et de dresser des cartes de zones à risques, pour d'autres aires comme l'Europe.

Bursaphelenchus xylophilus ou nématode du pin, est un ver d'un peu moins d'un millimètre de long qui infecte les conifères, en particulier des pins. Bloquant la circulation de la sève, les nématodes causent un rapide dépérissement, entraînant la mort des arbres en 60 jours en moyenne. Le jaunissement des aiguilles, leur dessèchement, sont les signes avant-coureurs de la maladie connue sous le nom de flétrissement du pin ou " Pine Wilt Disease ". Le parasite se transmet d'un arbre à l'autre en contaminant un insecte xylophage du genre Monochamus, de la famille des coléoptères, aussi appelé " longicorne " ou encore " capricorne ". Le facteur de dissémination à grandes distances le plus important est le transport de bois.

 

Nématodes du pin adultes	Monochamus alternatus, insecte vecteur du nématode du pin

© Sun Jiang-Hua, Académie des sciences de Chine

Un organisme microscopique à l'origine de dégâts environnementaux et économiques

Découvert en 1929 en Amérique du Nord dans le Missouri, ce nématode n'y provoque que des dégâts limités sur les espèces de pins indigènes qui ont vraisemblablement développé des mécanismes efficaces de résistance au cours de leur longue coexistence avec le parasite. Mais au début du 20ème siècle, il est introduit au Japon où on estime que 30 % de la surface totale des forêts de conifères est infectée. Dans les années 80, il envahit la Chine générant en une vingtaine d'année une mortalité estimée à plus de 35 millions de pins, puis en 1999, il est repéré au Portugal au sud de Lisbonne. Cet événement a conduit l'Union Européenne à intensifier la détection du parasite (3) et la réglementation des importations de bois de résineux (4). Malgré ces mesures et un contrôle renforcé au Portugal (zone tampon, programme d'éradication du parasite, etc.) le ravageur s'est répandu sur l'ensemble du pays en 2007, après être resté confiné dans sa zone d'introduction et vient récemment d'apparaître en Espagne. Il pourrait coloniser l'Europe entière, menaçant ses forêts et son économie liée au pin, utilisé comme bois d'œuvre, d'ameublement, pour la fabrication de pâte à papier, etc. En effet, si c'est en Europe du sud que les conditions climatiques sont favorables au développement de la maladie (températures supérieures à 20° C), le nématode pourrait très bien s'installer en Europe du Nord sans que la maladie ne s'y développe mais pouvant aboutir à la mise sous embargo du commerce du bois depuis ces pays. En Europe, les espèces les plus sensibles semblent être le pin maritime (Pinus pinaster), le pin noir (P. nigra), et le pin sylvestre (P. sylvestris), le plus répandu.

Modèle développé à partir de la Chine, carrefour des échanges commerciaux mondiaux

Les modèles préexistants privilégient l'expansion locale de la maladie, d'une parcelle à une autre par exemple. La progression peut atteindre un rayon de 7,5 km par an et est essentiellement due aux déplacements naturels de l'insecte vecteur combinés à des transports locaux de bois par l'Homme. Mais sur le terrain, plusieurs années après l'arrivée du nématode on observe aussi une explosion simultanée de foyers espacés de 100 à 300 km de distance de la zone initiale d'introduction. La difficulté pour intégrer cette dispersion à longue distance demeure d'une part la complexité du recueil de données concernant des introductions aléatoires et d'autre part, la qualité de ces informations (lieu d'observation des invasions, date, etc.) pour pouvoir les mettre en relation avec d'autres facteurs. Autant de données qui ont pu être collectée par l'administration forestière de Shenyang (station d'observation et de suivi d'insectes invasifs du Nord-Est de la Chine), puis exploitées grâce au partenariat de longue date entre le laboratoire INRA d'Orléans et l'Institut de Zoologie de l'Académie des Sciences de Chine. Ces données retracent la diffusion du parasite à l'échelle de la Chine, de 1982 à 2005. On observe que plus le nombre d'habitants est élevé, plus la probabilité d'invasion est élevée. De plus, en 2001, date d'entrée de la Chine dans l'Organisation mondiale du commerce (OMC), le nombre de nouveaux signalements cantonnés à quatre par an depuis 1982 est brutalement passé à 19, soit une multiplication par 5, tandis que la distance d'essaimage doublait !
 

 Diffusion du nématode du pin en Chine de 1982 à 2005

© Zhao et al., sous presse.Modelling the Potential Expansion of the Invasive Pinewood Nematode in China with Global Warming.
In Settele, J. et al. (eds.): Atlas of Biodiversity Risks - from Europe to the globe, from stories to maps. Pensoft, Sofia & Moscow

Le modèle calcule le nombre d'introductions en fonction de la densité de population, qui devient un indicateur des transports accidentels du nématode par l'homme. Plus précisément, dans ce modèle, les rivières n'ont pas d'effet significatif sur la dispersion, alors que les chemins de fer, ports, lacs et densité humaine en ont. De plus, c'est seulement au bout de six ans, quand la population de nématode du pin a atteint une densité importante, qu'il semble être massivement dispersé par l'homme. En Chine, le modèle prévoit que la dispersion s'étendra de 40 à 55 % d'ici 2025, dans le cas d'un scénario à température constante et dans celui d'une augmentation de 0,03° C par an. Dans l'exemple chinois, le réchauffement climatique a cependant des effets négligeables en comparaison des effets de la dispersion provoquée par les hommes.

Ce modèle mathématique, développé à partir du cas de la Chine, peut aussi être appliqué à d'autres aires géographiques avec le même potentiel prédictif. L'INRA tente actuellement de le décliner à l'Europe, où le changement climatique apparaît déjà plus prononcé. Le modèle permettra certainement dès septembre d'identifier les zones les plus vulnérables, de mieux cibler les enquêtes de surveillance et d'améliorer les mesures contre la progression du nématode.

(1) Une espèce, animale ou végétale, qui se retrouve dans un écosystème où elle n'est pas indigène, est dite exotique.
(2) Lorsqu'une espèce provoque des dommages environnementaux ou économiques au-delà de niveaux acceptables, elle est considérée comme ravageuse.
(3) Une méthode de détection moléculaire du nématode a aussi été mise au point par l'Inra :
http://www.inra.fr/presse/diagnostic_moleculaire_pour_detection_nematode_du_pin
(4) B. xylophilus est classé sur la liste des organismes de quarantaine.

Référence :
Robinet C, Roques A, Pan H, Fang G, Ye J, et al., Role of Human-Mediated Dispersal in the Spread of the Pinewood Nematode in China. PLoS ONE, 27 février 2009.