La fertilité des insectes est profondément affectée par le réchauffement climatique

La chaleur extrême associée au changement climatique met les insectes à rude épreuve, et il s’avère que même de petits changements de température peuvent nuire à la capacité de reproduction des insectes.

Un lien étroit entre stress thermique et perte de fertilité

Publiée dans la revue Nature Sustainability, cette nouvelle étude menée par des chercheurs de l’université de Colombie-Britannique a examiné le lien entre stress thermique et perte de fertilité chez les abeilles. Pour ce faire, les chercheurs on utilisé la spectrométrie de masse, qui leur a permis d’analyser le sperme stocké par les reines de différentes colonies d’abeilles domestiques et d’identifier cinq protéines distinctes, activées lorsque ces dernières sont exposées à une chaleur extrême.

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« Tout comme les taux de cholestérol sont utilisés pour indiquer le risque de maladie cardiaque chez l’homme, ces protéines peuvent indiquer si une reine a subi un stress thermique », explique Alison McAfee, auteure principale de l’étude. « L’apparition de schémas de choc thermique chez les abeilles montre qu’il est urgent que nous commencions à nous préoccuper des autres insectes. »

Bien que les abeilles domestiques soient plus résistantes que de nombreuses autres espèces d’insectes, celles-ci ont la particularité d’être aisément observables, ce qui fait d’elles un indicateur approprié pour mesurer l’impact du réchauffement climatique sur ce type de populations. La capacité de reproduction des reines est intimement liée à la santé et à la productivité d’une colonie : celles-ci ont besoin de sperme viable pour produire suffisamment d’abeilles ouvrières afin d’assurer la pérennité de la colonie.

« Nous souhaitions savoir quelle plage de températures était considérée comme sûre pour les reines, et avons pour cela exploré deux voies potentielles d’exposition à la chaleur : durant les expéditions de routine et à l’intérieur même des colonies », explique McAfee. « Cette information s’avère cruciale pour les apiculteurs, qui n’ont souvent aucun moyen de savoir dans quel état se trouvent les reines qu’ils reçoivent. Ce qui peut avoir un impact vraiment spectaculaire sur le rendement de leurs colonies. »

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« Les reines peuvent être vulnérables au stress thermique même à l’intérieur de la ruche »

« Nos données suggèrent que des températures comprises entre 15 et 38 °C sont sans danger pour les reines », poursuit la chercheuse. « Au-dessus de 38 °C, le pourcentage de spermatozoïdes vivants est tombé à un niveau inférieur ou égal à celui que nous observons chez les reines incapables d’engendrer une descendance, ce qui représente une diminution de 11,5 % par rapport aux 90 % habituels. »

En août dernier, les chercheurs ont surveillé les températures de trois ruches installées en Californie. Si les parties les plus externes des trois ruches pouvaient atteindre une température de 40 °C pendant deux à cinq heures, il s’est avéré que les parties plus centrales de deux d’entre elles pouvaient dépasser les 38 °C. « Ces résultats indiquent que la capacité de thermorégulation d’une colonie commence à se dégrader en cas de chaleur extrême, et que les reines peuvent être vulnérables au stress thermique même à l’intérieur de la ruche », souligne Jeff Pettis, co-auteur de l’étude.

Suite à l’établissement de ces paramètres clés, les scientifiques vont désormais chercher à identifier d’autres moyens d’utiliser ces protéines activées par la chaleur chez les reines pour surveiller la perte de fertilité chez les abeilles.

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« Les protéines peuvent changer assez facilement, nous voulons donc savoir combien de temps ces signatures persistent et comment cela pourrait affecter notre capacité à détecter ces manifestations de stress thermique », explique McAfee.

« Nous allons désormais chercher à savoir s’il est possible d’identifier des marqueurs similaires pour le froid et l’exposition aux pesticides, afin de pouvoir mettre en place des politiques de gestion et de conservation plus efficaces. Si nous pouvons utiliser les mêmes marqueurs dans le cadre d’un programme de biosurveillance plus large, alors cela sera deux fois plus utile », conclut la chercheuse.