En étudiant comment les plantes carnivores attirent le frelon asiatique, l’équipe du projet Carnivespa invente un piège écologique contre ce prédateur des abeilles domestiques. Ce projet a été soutenu par l’I-SITE MUSE dans le cadre de son programme de soutien à la recherche 2017.  

Quand elle apprend que les plantes carnivores du jardin botanique de Nantes capturent des frelons asiatiques, Laurence Gaume a une idée. Si le piège tendu par les Sarracénies est si efficace, pourquoi ne pas s’en inspirer pour lutter contre cet insecte invasif en Europe. « En étudiant les leurres visuels et olfactifs qui fonctionnent spécifiquement sur les frelons asiatiques, on pourra créer un piège ciblé dans la capture de cet insecte », explique la spécialiste des plantes carnivores au CNRS, qui se félicite des premiers résultats du projet Carnivespa qu’elle dirige depuis trois ans au sein de l’UMR AMAP.

Jusqu’à présent, les moyens de lutte contre cet hyménoptère sont peu concluants. Arrivé vraisemblablement par bateau de Chine en 2004, le frelon Vespa velutina a depuis colonisé toute la France (http://frelonasiatique.mnhn.fr). Une expansion rapide qui n’est pas surprenante quand on se penche sur la biologie de l’animal : les nids peuvent dépasser 10 000 individus et libérer des centaines de futures reines prêtes à fonder de nouvelles colonies. Or ce frelon est un redoutable prédateur des abeilles domestiques. En vol stationnaire devant les ruches, il décime une partie des butineuses qui quittent la ruche et en paralyse d’autres qui n’osent plus sortir. En quelques années, le frelon asiatique est devenu une espèce nuisible en Europe.

Une équipe de choc

Pour arriver à créer son piège biomimétique, l’écologue Laurence Gaume s’entoure d’une équipe de choc. Un chimiste spécialiste des composés organiques volatiles (COV), Jean-Marie Bessière, est chargé d’identifier les substances émises par les plantes. Une spécialiste de la communication visuelle du Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE), Doris Gomez, cherche, elle, à analyser comment les signaux visuels des plantes sont perçus par les frelons. Deux entomologistes spécialistes du frelon du Museum national d’histoire naturelle (MNHN) et un spécialiste des abeilles de l’Institut national de la recherche agronomique et de l’environnement (Inrae) complètent l’équipe.

Pour parfaire ce groupe pluridisciplinaire, Laurence Gaume y adjoint un apiculteur, Jean-Luc Delon, Président du Groupement de défense sanitaire apicole de l’Hérault, et un spécialiste de la culture de plantes carnivores, le botaniste et pépiniériste Jean-Jaques Labat. Ces derniers vont contribuer à la première étape expérimentale du projet : installer six sites sur lesquels sont disposées des tourbières à plantes carnivores – et des ruches. Tous les deux mois, la chercheuse y récolte les urnes des plantes carnivores dont le contenu est analysé par l’entomologiste Claire Villemant. Dix-huit relevés plus tard, deux espèces de Sarracénies se distinguent du lot, avec 70% de leurs urnes qui ont piégé des frelons en automne. Une performance confirmée par une observation en terrarium qui montre d’ailleurs que ces plantes reçoivent plus de visites de frelons qu’attendus, mais que ces visites ne se soldent pas nécessairement par une capture. Ces plantes sont donc bien attractives, même si le piégeage est imparfait.

Des leurres spécifiques au frelon

Mais un problème se pose. Les urnes contiennent d’autres insectes que des frelons. L’équipe cherche donc à identifier les leurres de la plante qui attireraient spécifiquement les frelons pour éviter que leur piège ne nuis à d’autres insectes. Pour étudier les leurres visuels, Doris Gomez mesure la réflectance des plantes (les longueurs d’onde réfléchies). Elle croise ensuite ce paramètre avec le système de vision des hyménoptères. Une modélisation qui lui permet de caractériser le rôle de certaines couleurs mais aussi des contrastes dans l’attraction des frelons. « Ce qui pourra peut-être écarter les insectes qui ont d’autres systèmes de vision », espère Laurence Gaume.

Concernant les signaux olfactifs, J-M Bessière identifie des COV très divers dans les odeurs émises par les plantes, mais la majorité sont des terpènes. Laurence Gaume et Corentin Dupont, le doctorant recruté sur le projet, testent alors ces COV pour repérer ceux qui sont responsables de l’attraction sur les frelons.  Cependant, parmi eux, certains attirent aussi les abeilles, qui ne doivent pas être ciblées. Les chercheurs décident alors de s’intéresser aux capteurs neurosensoriels placés sur les antennes des insectes. Ils étudient la réponse de ces capteurs aux COV de la plante, qu’ils mesurent par électroantennographie (une technique basée sur la mesure des signaux électriques des antennes) : « On a trouvé sept molécules qui sont reconnues spécifiquement par les antennes des frelons et non par celles des abeilles. Reste maintenant à vérifier que ces molécules ont bien un effet attractif », explique la porteuse de projet qui compte bien, d’ici fin 2021, réussir à trouver les leurres les plus sélectifs pour créer « un piège efficace et écologique ».