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Dec 07, 2023

À l'intérieur du laboratoire du Michigan où des scientifiques élèvent des insectes tueurs pour sauver des arbres

Par Ashley Zhou Bridge Michigan La Great Lakes News Collaborative comprend

Par Ashley Zhou Bridge Michigan

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L'immeuble de bureaux trapu au toit vert juste à côté de l'autoroute à Brighton ne ressemble pas à grand-chose, niché dans un parc industriel à côté d'une entreprise de déshumidification et d'ateliers d'usinage.

Mais à l'intérieur, les scientifiques sont penchés sur des tables de laboratoire, étudiant des guêpes bourdonnantes qui pourraient être des sauveurs pour les frênes en voie de disparition d'Amérique du Nord.

Les membres du personnel dans la salle de laboratoire très éclairée utilisent des outils de coupe pour couper l'écorce des bûches de frêne. Les larves d'insectes sont placées dans des boîtes de Pétri sur des chariots à plateaux sur le côté et des centaines de minuscules guêpes murmurantes dans des récipients en plastique transparent sont empilées sur des plateaux en argent bordant les murs.

L'ennemi attend dans une pièce humide à côté.

Là, l'agrile du frêne (agrile du frêne) dévore les piles de grumes de frêne. Les coléoptères verts irisés comptent parmi les espèces envahissantes les plus destructrices de l'histoire de l'Amérique du Nord.

L'agrile du frêne a été détecté pour la première fois au Michigan il y a environ 20 ans; les scientifiques pensent qu'ils sont arrivés comme passagers clandestins dans des matériaux d'emballage en bois utilisés pour transporter des marchandises en provenance d'Asie ou de Russie. Depuis lors, le coléoptère s'est répandu dans 36 États et plus de 40 millions de frênes dans le seul Michigan se sont effondrés, selon la Arbor Day Foundation.

Dans ce laboratoire de Brighton - le seul du genre aux États-Unis - des scientifiques du département américain de l'Agriculture (USDA) élèvent quatre espèces de guêpes sans dard originaires d'Asie et de Russie pour les relâcher dans la nature, où elles chassent et tuent l'émeraude foreurs de frêne. Les guêpes sont des parasitoïdes de l'agrile du frêne, ce qui signifie que leurs larves se nourrissent des œufs et des larves du coléoptère, finissant par les tuer.

Le corps élancé de l'agrile du frêne ne dépasse généralement pas un pouce et a tendance à vivre jusqu'à six semaines. (Photo du pont par Ashley Zhou)

Depuis 2007, environ 8 millions de ces guêpes ont été relâchées dans tout le pays, a déclaré Nicole Sawallich, entomologiste par intérim et superviseure du programme de contrôle de l'agrile du frêne de l'USDA.

Au cours de cette période, ils ont montré les premiers signes de contrôle d'une invasion de l'agrile du frêne qui a balayé le pays, avec le Michigan comme épicentre.

Les frênes étaient autrefois l'un des arbres les plus abondants du Michigan, mais en seulement deux décennies, ils sont devenus en voie de disparition, ce qui a eu un impact sur l'écologie, l'économie et la culture indigène du Michigan.

Les frênes sont essentiels pour le tissage de paniers dans les tribus indigènes, et le bois des frênes est couramment utilisé dans les meubles, le bois et même les battes de baseball. Les forêts de frênes fournissent un habitat à de nombreuses espèces et les feuilles mortes des arbres aident à nourrir d'autres plantes, a déclaré Deborah McCullough, professeur à l'Université d'État du Michigan dans les départements d'entomologie et de foresterie.

"Garder ces forêts diversifiées avec certaines de ces espèces naturelles" permet à l'écosystème indigène de continuer, a déclaré James Wieferich, directeur de l'unité de santé des forêts au ministère des Ressources naturelles du Michigan.

Coléoptère à ailes vertes métalliques d'une beauté trompeuse, la femelle de l'agrile du frêne pond ses œufs sous l'écorce ou dans les fentes des frênes.

En quelques semaines, les larves mâchent des motifs en forme de S, ou des galeries, à travers l'écorce vers le phloème, un tissu de l'écorce interne qui transporte les nutriments entre les feuilles et les racines. Les larves continuent de se nourrir du xylème, un autre tissu interne qui transporte l'eau des racines jusqu'aux feuilles.

Au fur et à mesure que les larves se multiplient, elles réduisent la capacité de l'arbre à transporter les nutriments, sa canopée s'amincit, entraînant finalement la mort de l'arbre, a déclaré McCullough.

ests Methods Laboratory à Buzzards Bay, Massachusetts a commencé la recherche initiale et l'exploration à l'étranger à la recherche d'agents biologiques pour contrôler la propagation de l'agrile du frêne.

Ils ont découvert trois espèces de guêpes parasitoïdes en Chine et les ont ramenées aux États-Unis pour étudier si les guêpes fonctionneraient comme prévu sans nuire aux autres espèces.

Les parasitoïdes se sont avérés efficaces. Les chercheurs ont découvert un quatrième parasitoïde dans l'Extrême-Orient russe et ont commencé à le relâcher en 2015.

La première version a eu lieu dans le Michigan, mais il existe maintenant des sites de libération de parasitoïdes dans tout le Midwest et s'étendant jusqu'au Colorado et à la Louisiane.

Les guêpes chassent l'agrile du frêne en détectant les vibrations des larves sous le bois et en déposant leurs œufs dans ou sur les œufs et les larves de l'agrile du frêne, ignorant apparemment les autres types d'insectes. Les scientifiques ne savent pas vraiment pourquoi les parasitoïdes ne ciblent que l'agrile du frêne, ils sont simplement heureux que cela fonctionne.

Les guêpes sont libérées de flacons de pilules suspendus, appelés Oobinators, remplis de parasitoïdes pupes, placés dans les arbres. Ils sont également expédiés dans des boulons en bois de frêne ou des bûches courtes, avec un petit trou percé dans le haut pour la ficelle ou les attaches à glissière pour attacher la bûche à un arbre.

Une fois qu'ils découvrent des larves d'agrile du frêne, les parasitoïdes arrêtent l'agrile du frêne sur leur chemin et empêchent l'insecte de se développer en larves destructrices. (Photo du pont par Ashley Zhou)

Alors que les scientifiques travaillent sur la propagation des prédateurs, ils disent qu'il est peu probable que ce soit une solution miracle. D'autres approches seront nécessaires pour préserver ce qui reste des frênes américains, et des scientifiques travaillent ailleurs sur la sélection d'arbres résistants aux maladies pour résister à l'agrile du frêne pendant que les guêpes contiennent l'épidémie.

La station de recherche du Nord du Service forestier de l'USDA dans le Wisconsin a découvert pour la première fois quelques frênes "suspectement sains" parmi des centaines d'arbres infestés d'agrile du frêne qui étaient tombés au sol, a déclaré Rachel Kappler, collaboratrice en santé des forêts au Great Lakes Basin Forest Health Collaborative (GLB FHC ).

Les frênes bleus ont tendance à être les plus tolérants, a déclaré Weirich, mais le frêne vert était le plus accessible aux chercheurs et ils ont appris que le trait de résistance des arbres est héréditaire. Ils ont maintenant commencé des vergers de jeunes frênes provocants, a déclaré Kappler.

En partenariat avec MSU, le DNR a planté plus de 600 frênes dans un verger à Brighton, mais il faudra des années avant que les arbres deviennent assez gros pour reproduire des graines pour les efforts de restauration, a déclaré Wieferich.

La combinaison des libérations de guêpes avec des injections d'insecticides non toxiques à la base des arbres peut également aider à contrôler l'agrile du frêne, a déclaré McCullough.

Selon le service d'inspection de la santé animale et végétale de l'USDA, en 2022, des parasitoïdes ont été libérés dans 31 États et se sont avérés réussir à reproduire et à tuer l'agrile du frêne, signe que la stratégie fonctionne.

Mais alors que les guêpes semblent aider à contrôler les infestations, il est peu probable qu'elles éradiquent complètement l'agrile du frêne d'Amérique du Nord.

"Le biocontrôle a encore un long chemin à parcourir", a déclaré Sawallich, superviseur du programme de contrôle de l'USDA EAB.

Spathius galinae est l'une des quatre espèces de guêpes minuscules et sans dard utilisées par les scientifiques américains pour contrôler la propagation de l'agrile du frêne. Il a l'avantage supplémentaire de mieux tolérer les climats plus froids. (Photo gracieuseté de Wikimedia Commons via USDA)

L'une des premières mesures prises par les scientifiques lorsque l'agrile du frêne a été détecté pour la première fois a été d'avertir les résidents de ne pas déplacer de bois de chauffage à travers l'État, car cela pourrait permettre aux insectes envahissants comme l'agrile du frêne de se propager au-delà de son aire de répartition naturelle. Brûler du bois de chauffage localement est la meilleure approche, a déclaré Wieferich.

Le laboratoire continue de chercher plus loin dans le Midwest et les résidents peuvent regarder un webinaire de GLB FHC pour apprendre à identifier et à signaler un frêne survivant pour que les scientifiques le ciblent avec des parasitoïdes.

Le programme d'élevage de guêpes devrait se poursuivre dans un avenir prévisible. L'objectif est de libérer suffisamment pour créer une population autonome, a déclaré Sawallich.

Alors que les guêpes font baisser le nombre d'agrile du frêne, elles devraient également commencer à mourir, a déclaré Wieferich. Si et quand cela se produit, Wieferich a déclaré que le laboratoire pourrait également ralentir son travail.

"Le fait que ces agents de lutte biologique soient sur le terrain, qu'ils se soient établis, qu'ils soient capables de se disperser et qu'ils aient la capacité de contrôler les populations d'agrile du frêne est incroyable", a déclaré Ben Slager, senior entomologiste du programme de lutte contre l'agrile du frêne de l'USDA. "Ce que le programme accomplit est phénoménal."

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Image en vedette : Un scientifique travaille à couper l'écorce externe d'une bûche de frêne pour voir si elle a été infestée par des parasitoïdes en croissance. (Photo du pont par Ashley Zhou)