Une nouvelle étude révèle comment les polluants issus de l'activité humaine affectent leur capacité à localiser les fleurs
Le long des routes à forte circulation, les résidus des gaz d'échappement, notamment les oxydes d'azote et l'ozone, persistent dans l'air. Ces polluants, également émis par de nombreuses installations industrielles et centrales électriques, y restent en suspension pendant des heures, voire des années. Les scientifiques savent depuis longtemps que ces substances chimiques sont nocives pour la santé humaine. Or, de plus en plus d'éléments indiquent que ces mêmes polluants nuisent également aux insectes pollinisateurs et aux plantes qui en dépendent.
Différents types de polluants atmosphériques réagissent avec les composés chimiques qui confèrent leur parfum aux fleurs, modifiant ainsi leur quantité et leur composition et entravant la capacité des pollinisateurs à les localiser. Outre les indices visuels tels que la forme ou la couleur d'une fleur, les insectes se fient à une « carte » olfactive, une combinaison de molécules odorantes propre à chaque espèce, pour repérer 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 aux propriétés différentes.
« Cela modifie fondamentalement l'odeur que l'insecte recherche », 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 composés chimiques libérés par la fleur à cette espèce et à sa récompense sucrée. Lorsque ces composés fragiles entrent en contact avec des polluants très réactifs, les réactions modifient le nombre de molécules odorantes de la fleur ainsi que la quantité relative de chaque type de molécule, changeant 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 l'on ignore encore précisément comment ces molécules réagissent chimiquement avec ce type de composé. « Cette carte olfactive est cruciale pour les pollinisateurs, notamment 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'odorat est donc essentiel à leur butinage. »
Langford et son équipe ont entrepris de comprendre comment l'ozone modifie précisément la forme du panache odorant d'une fleur. Ils ont utilisé une soufflerie et des capteurs pour mesurer la structure du nuage odorant que les fleurs créent lorsqu'elles émettent leur parfum caractéristique. Les chercheurs ont ensuite injecté de l'ozone à deux concentrations, dont l'une est similaire à celle que l'on observe au Royaume-Uni en été, lorsque les niveaux d'ozone sont plus élevés, dans la soufflerie contenant les molécules odorantes florales. Ils ont constaté que l'ozone érode les bords du panache, en réduisant sa largeur et sa longueur.
Les chercheurs ont alors exploité un réflexe des abeilles appelé extension de la trompe. À l'instar du chien de Pavlov, qui salive au son de la cloche annonçant le repas, les abeilles déploient une partie de leur bouche, la trompe, qui leur sert de tube digestif, en réponse à une odeur associée à une récompense sucrée. Lorsque les scientifiques ont présenté à ces abeilles l'odeur qu'elles perçoivent normalement à six mètres de la fleur, elles ont déployé leur trompe dans 52 % des cas. Ce taux est tombé à 38 % pour le composé odorant correspondant à l'odeur perçue à 12 mètres de la fleur.
Cependant, lorsqu'ils ont appliqué les mêmes modifications à l'odeur qu'un panache dégradé par l'ozone, les abeilles n'ont réagi que dans 32 % des cas à six mètres et dans 10 % des cas à douze mètres. « On observe des baisses assez importantes du nombre d'abeilles capables de reconnaître l'odeur », a déclaré Langford.
La plupart des recherches sur ce sujet ont été menées en laboratoire, et non sur le terrain ou dans l'habitat naturel des insectes. Pour combler cette lacune, des scientifiques de l'Université de Reading ont installé des pompes qui injectent de l'ozone ou des gaz d'échappement diesel dans des parcelles d'un champ de blé. Les expériences réalisées dans ces anneaux à ciel ouvert de 8 mètres de diamètre permettent aux chercheurs d'évaluer les effets de la pollution atmosphérique sur différentes espèces de pollinisateurs.
Une équipe de chercheurs a suivi des plants de moutarde dans des parcelles expérimentales afin d'observer la fréquentation par les pollinisateurs. Dans certaines chambres, des gaz d'échappement diesel étaient injectés 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 diminué jusqu'à 90 %. De plus, les plants de moutarde utilisés dans l'étude, bien qu'autofécondes, ont également subi une réduction allant jusqu'à 31 % de certains paramètres de développement des graines, probablement en raison de la diminution de la pollinisation due à la pollution atmosphérique.
Ces résultats indiquent que les insectes pollinisateurs sont confrontés à des défis uniques en raison des niveaux actuels de pollution atmosphérique. Mais, combinée à d'autres difficultés rencontrées par ces insectes, la pollution atmosphérique est susceptible d'aggraver les problèmes.
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Date de publication : 8 août 2024