Une nouvelle étude révèle comment les polluants issus de l'activité humaine impactent leur capacité à localiser les fleurs
Le long de toute route fréquentée, les résidus des gaz d'échappement des voitures flottent dans l'air, notamment les oxydes d'azote et l'ozone. Ces polluants, également rejetés par de nombreuses installations industrielles et centrales électriques, flottent dans l'air pendant des heures, voire des années. Les scientifiques savent depuis longtemps que ces produits chimiques sont nocifs pour la santé humaine. Mais aujourd'hui, de plus en plus de preuves suggèrent que ces mêmes polluants compliquent également la vie des insectes pollinisateurs et des plantes qui en dépendent.
Différents types de polluants atmosphériques réagissent avec les substances chimiques qui composent le parfum des fleurs, modifiant ainsi la quantité et la composition de ces composés, ce qui empêche les pollinisateurs de les localiser. En plus de rechercher des indices visuels tels que la forme ou la couleur des fleurs, les insectes utilisent une « carte olfactive », une combinaison de molécules odorantes propres à chaque espèce de fleur, pour localiser la plante qu'ils recherchent. L'ozone troposphérique et les oxydes d'azote réagissent avec les molécules odorantes des fleurs, créant de nouvelles substances chimiques au fonctionnement différent.
« Cela change fondamentalement l'odeur que recherche l'insecte », a déclaré Ben Langford, un scientifique de l'atmosphère du Centre britannique d'écologie et d'hydrologie qui étudie cette question.
Les pollinisateurs apprennent à associer une combinaison unique de substances chimiques libérées par la fleur à cette espèce spécifique et à la récompense sucrée qui lui est associée. Lorsque ces composés fragiles entrent en contact avec des polluants hautement réactifs, les réactions modifient le nombre de molécules odorantes florales ainsi que la quantité relative de chaque type de molécule, modifiant ainsi fondamentalement le parfum.
Les chercheurs savent que l'ozone attaque un type de liaison carbone présent dans les molécules odorantes des fleurs. En revanche, les oxydes d'azote restent une énigme, et on ne sait pas encore exactement comment les molécules odorantes des fleurs réagissent chimiquement avec ce type de composé. « Cette carte olfactive est très importante pour les pollinisateurs, en particulier les pollinisateurs volants actifs », explique James Ryalls, chercheur à l'Université de Reading. « Certains bourdons, par exemple, ne peuvent voir une fleur qu'à moins d'un mètre de distance ; l'odeur est donc essentielle pour leur butinage. »
Langford et d'autres membres de son équipe ont cherché à comprendre comment l'ozone modifie la forme du panache olfactif d'une fleur. Ils ont utilisé une soufflerie et des capteurs pour mesurer la structure du nuage olfactif que les fleurs créent lorsqu'elles émettent leur parfum caractéristique. Les chercheurs ont ensuite libéré de l'ozone à deux concentrations, dont l'une est similaire à celle observée au Royaume-Uni en été, lorsque les niveaux d'ozone sont plus élevés, dans le tunnel contenant les molécules odorantes florales. Ils ont constaté que l'ozone ronge les bords du panache, réduisant ainsi sa largeur et sa longueur.
Les chercheurs ont ensuite exploité un réflexe propre aux abeilles, appelé « extension de la trompe ». À l'instar du chien de Pavlov, qui salivait au son de la cloche du dîner, les abeilles étendent une partie de leur bouche servant de tube d'alimentation, appelée trompe, en réponse à une odeur qu'elles associent à une récompense sucrée. Lorsque les scientifiques ont présenté à ces abeilles l'odeur qu'elles percevraient normalement à six mètres de la fleur, elles ont sorti leur trompe 52 % du temps. Ce taux est tombé à 38 % pour le composé odorant qui représente l'odeur à 12 mètres de la fleur.
Cependant, lorsqu'ils ont appliqué les mêmes modifications à l'odeur que celles d'un panache dégradé par l'ozone, les abeilles n'ont réagi que 32 % du temps à six mètres et 10 % du temps à douze mètres. « On observe alors une chute spectaculaire du nombre d'abeilles capables de reconnaître l'odeur », a déclaré Langford.
La plupart des recherches sur ce sujet ont été réalisées en laboratoire, et non sur le terrain ou dans l'habitat naturel des insectes. Pour combler ce manque de connaissances, des scientifiques de l'Université de Reading ont installé des pompes qui propulsent l'ozone ou les gaz d'échappement des moteurs diesel dans des sections d'un champ de blé. Les expériences menées dans ces anneaux en plein air de 8 mètres aident les chercheurs à évaluer les effets de la pollution atmosphérique sur différents types de pollinisateurs.
Une équipe de chercheurs a surveillé la fréquentation des pollinisateurs par les plants de moutarde dans les parcelles. Dans certaines chambres, les gaz d'échappement des moteurs diesel étaient pompés à des niveaux inférieurs aux normes de qualité de l'air ambiant de l'EPA. Sur ces sites, la capacité des insectes à localiser les fleurs dont ils dépendent pour se nourrir a été réduite jusqu'à 90 %. De plus, les plants de moutarde utilisés dans l'étude, bien qu'autogames, ont également connu une réduction allant jusqu'à 31 % de certains paramètres de développement des graines, probablement en raison d'une pollinisation réduite due à la pollution atmosphérique.
Ces résultats indiquent que les insectes pollinisateurs eux-mêmes sont confrontés à des défis uniques en raison des niveaux actuels de pollution atmosphérique. Mais, combinée à d'autres défis auxquels ces insectes sont confrontés, la pollution atmosphérique est susceptible de créer des problèmes.
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Date de publication : 08/08/2024