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1 Modelling the potential geographic distribution of invasive ant species in New Zealand. By Darren F. Ward (2007), in Biological Invasions, 9 : 723-735.

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1 1 Modelling the potential geographic distribution of invasive ant species in New Zealand. By Darren F. Ward (2007), in Biological Invasions, 9 : University of Auckland, New Zealand. Article de modélisation Quelles sont les tendances de propagation de six espèces de fourmis introduites et invasives en Nouvelle Zélande ? Jean-David CHAPELIN-VISCARDI Master 2 Recherche BIOECO

2 2 IntroductionMatériels et méthodesRésultatsPrévisionsConclusion 150 espèces de fourmis transportées de manière accidentelle par lHomme sur le globe (chiffre sous-estimé) McGlynn, 1999 Fourmis invasives ont une action forte sur léconomie et lécologie : impact sur lagriculture, la santé publique et le fonctionnement des écosystèmes Mack et al., 2000 ; Ward & Harris, 2005 Importance de modéliser lexpansion potentielle de ces espèces invasives Contexte myrmécologique

3 3 IntroductionMatériels et méthodesRésultatsPrévisionsConclusion Paramètres influençant la distribution des fourmis : paramètres abiotiques (température, humidité et pluies) paramètres biotiques (microhabitat, compétition interspécifique, dispersion) Les études antérieures indiquent que le climat est le facteur essentiel dans lexpansion des fourmis pas de prise en compte des facteurs biotiques Hölldobler & Wilson, 1990 ; Kaspari et al., 2000 Contexte myrmécologique

4 4 IntroductionMatériels et méthodesRésultatsPrévisionsConclusion Répartition actuelle 28 espèces de fourmis invasives en Nouvelle Zélande Arrivées depuis les années 1870 Concentration au Nord Introduction par trafic maritime (Port dAuckland, Port de Tauranga) Tendance actuelle: dispersion le long des côtes Répartition actuelle des fourmis invasives en Nouvelle Zélande, daprès Ward, 2007.

5 5 IntroductionMatériels et méthodesRésultatsPrévisionsConclusion Echantillonnage Récolte de données par consultation dune base de données en ligne (daprès les collections de référence des Museum de Nouvelle Zélande et des données de naturalistes locaux), au total : localités Relation significative entre la date darrivée des espèces exogènes et la répartition actuelle sur lîle Nombre de régions colonisées en fonction de la date darrivée des fourmis invasives, daprès Ward, espèces choisies pour la modélisation (fonction des connaissances éco biologiques et ancienneté sur lîle)

6 6 IntroductionMatériels et méthodesRésultatsPrévisionsConclusion Hyménoptères Formicidae étudiés Ochetellus glaber (Mayr, 1862) Originaire du Japon Clichés : Alex Wild (2005)

7 7 IntroductionMatériels et méthodesRésultatsPrévisionsConclusion Pheidole rugosula Forel, 1902 Hyménoptères Formicidae étudiés Cliché : Alex Wild (2005) Paratrechia sp.

8 8 IntroductionMatériels et méthodesRésultatsPrévisionsConclusion Iridomyrmex sp. Origine actuellement inconnue Hyménoptères Formicidae étudiés Clichés : Alex Wild (2005) Taille de la fourmilière : 3 x 4 mètres !

9 9 IntroductionMatériels et méthodesRésultatsPrévisionsConclusion Technomyrmex albipes (F.Smith, 1861) Hyménoptères Formicidae étudiés Clichés : Alex Wild (2005)

10 10 IntroductionMatériels et méthodesRésultatsPrévisionsConclusion Tetramorium grassii Emery, 1895 Originaire dAfrique du Sud Hyménoptères Formicidae étudiés Cliché : Alex Wild (2005)

11 11 IntroductionMatériels et méthodesRésultatsPrévisionsConclusion Modélisation 19 variables climatiques mises à disposition par les stations météorologiques Après analyse statistique, 10 variables jouent un rôle significatif en ces latitudes, dans la dynamique dexpansion des fourmis Affectation de différentes variables selon lespèce étudiée (fonction des connaissances de la biologie de lespèce et de limportance de la variable) Quelques variables : Température annuelle moyenne [1] Écart des températures mensuelles [2] Max. de température du mois le plus chaud [5] Précipitations du mois le plus sec [14]

12 12 IntroductionMatériels et méthodesRésultatsPrévisionsConclusion Les différents modèles BIOCLIM (Nix, 1986): Similarité climatiques entre aire de répartition actuelle et aire potentielle DOMAIN (Carpenter et al., 2003) Similarités climatiques + notion décosystèmes de référence MAXENT (Phillips et al., 2006) Similarités climatiques + notion décosystèmes de référence + aspect de présence / absence des espèces

13 13 IntroductionMatériels et méthodesRésultatsPrévisionsConclusion Comparaison BIOCLIM sous estimation de lexpansion des fourmis invasives forte probabilité derreur DOMAIN modèle assez bon erreur possible mais faible MAXENT modèle bon (plus de variables prises en compte) erreur faible Haut : performance du modèle selon lespèce considérée Bas : probabilité derreur du modèle selon lespèce considérée, daprès Ward, 2007.

14 14 IntroductionMatériels et méthodesRésultatsPrévisionsConclusion Comparaison BIOCLIM nest pas approprié (sous estimation) MAXENT = DOMAIN car les différences ne sont pas significatives Haut : performance du modèle selon lespèce considérée Bas : probabilité derreur du modèle selon lespèce considérée, daprès Ward, 2007.

15 15 IntroductionMatériels et méthodesRésultatsPrévisionsConclusion Expansion Modélisation selon DOMAIN, de lexpansion des fourmis invasives en Nouvelle Zélande, daprès Ward, 2007 Les six fourmis vont coloniser la quasi-totalité de lîle du nord Colonisation qui continuera le long des côtes Iridomyrmex sp. et Tetramorium grassii ont peu de chance de coloniser lîle du Sud Les autres peuvent sinstaller dans les zones sèches de lîle du Sud (intolérance au climat froid daltitude) Globalement, le modèle indique quelles vont, au minimum multiplier par deux leur aire de répartition actuelle.

16 16 IntroductionMatériels et méthodesRésultatsPrévisionsConclusion Larticle indique que : BIOCLIM non adapté à la modélisation dexpansion des fourmis (sous estimation) MAXENT et DOMAIN, modèles bons, statistiquement similaires la nécessité de connaissance plus complète des espèces invasives situation très problématique car expansion importante des fourmis Problème! Pas de prise en compte des paramètres biotiques, pourtant si important dans la colonisation des territoires par Linepithema humile (fourmi dArgentine) ! Nécessité dintégrer des variables biotiques et abiotiques pour réaliser un modèle dexpansion plus robuste

17 17 IntroductionMatériels et méthodesRésultatsPrévisionsConclusion Réactions en N-Z Mise en place de « cages » expérimentales, cliché : Alex Wild (2005) Danger principal en Nouvelle Zélande : modification des écosystèmes 11 espèces indigènes peu compétitrices vs 28 espèces invasives et compétitrices Lutte chimique inefficace (éradication jamais totale) Programmes de recherche afin dapprofondir les connaissances de lécologie et biologie des espèces invasives

18 18 IntroductionMatériels et méthodesRésultatsPrévisionsConclusion Réactions en NZ Cartographies régulières des fourmis Sensibilisation du public par de nombreux communiqués

19 19 IntroductionMatériels et méthodesRésultatsPrévisionsConclusion Au final … Encore un exemple dune prise de conscience trop tardive de limpact des invasions biologiques sur lécologie et léconomie (premières arrivée en 1870!) En France, que faire de nos deux plus grands insectes colonisateurs du moment ??? Linepithema humile (fourmi dArgentine), cliché Alex Wild, Harmonia axyridis (coccinelle asiatique multicolore), cliché Internet.

20 20 IntroductionMatériels et méthodesRésultatsPrévisionsConclusion Bibliographie Carpenter G, Gillison AN, Winte J (1993) DOMAIN: a flexible modeling procedure for mapping potential distributions of plants, animals. Biodivers Conserv 2:667–680. Hödobler B, Wilson EO (1990) The ants. Harvard University Press, Cambridge. Kaspari M, Alonso A, ODonnell S (2000) Three energy variables predict ant abundance at a geographical scale. Proc R Soc Lond B 267:485–489. Mack RN, Simberloff D, Lonsdale WM, Evans H, Clout MN, Bazzaz FA (2000) Biotic invasions: casues, epidemiology, global consequences, and control. Ecol Appl 10:689–710. McGlynn TP (1999) The worldwide transfer of ants: geographical distribution and ecological invasions. J Biogeogr 26:535–548. Nix H (1986) A biogeographic analysis of Australian Elapid snakes. In: Longmore R (ed) Snakes: atlas of Elapid snakes of Australia. Bureau of Flora and Fauna, Canberra. Phillips SJ, Anderson RP, Schapire RE (2006) Maximum entropy modeling of species geographic distributions. Ecol Modell 190:231–259. Ward DF, Harris R (2005) Invasibility of native habitats by Argentine Ants, Linepithema humile, in New Zealand. N Z J Ecol 29:215–219. Merci à Alex Wild (Department of Entomology, University of Arizona) pour les photographies!

21 21 Merci de votre attention Myrmica gulosa attaquant un pauvre petit charançon (Coleoptera, Curculionidae)


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