Les chercheurs ont documenté la migration transocéanique des papillons peints sur plus de 4 200 km, reliant l'Europe et l'Amérique du Sud grâce à des preuves génétiques et environnementales. Cette étude met en évidence les implications écologiques significatives de ces migrations sur de longues distances, en particulier dans des conditions climatiques mondiales changeantes.
Les scientifiques du CSIC ont documenté un vol océanique de 4 200 km entre l'Afrique de l'Ouest et la Guyane française en Amérique du Sud.
Une équipe internationale de chercheurs, dirigée par le Conseil national espagnol de la recherche (CSIC), a documenté un vol transocéanique de plus de 4 200 km (2 600 miles) par des papillons peints (Vanessa Cardui), établissant un record pour un insecte.
L'étude, publiée dans la revue Communications naturellesont impliqué des chercheurs de l'Institut Botanique de Barcelone (IBB), un centre commun du CSIC et du Musée des Sciences Naturelles de Barcelone, ainsi que de l'Institut Botanique W. Szafer (Pologne), de l'Université d'Ottawa (Canada), de l'Institut de Biologie Évolutive (IBE, CSIC-Universitat Pompeu Fabra) et de l'Université Harvard (États-Unis).
En octobre 2013, Gérard Talavera, chercheur du CSIC à l'Institut botanique de Barcelone, a identifié plusieurs papillons de dame peinte sur les plages atlantiques de la Guyane française. Ces observations étaient tout à fait inhabituelles, car espèces on ne le trouve pas en Amérique du Sud. D'où viennent-ils?
Une somme de nouvelles techniques résout l’énigme
Une approche multidisciplinaire a permis de décrypter le parcours et l’origine de ces papillons. Les hypothèses initiales étaient qu’ils pourraient être originaires d’Amérique du Nord, où se trouvent les populations les plus proches, ou qu’ils auraient voyagé depuis l’Afrique ou l’Europe. En analysant les trajectoires des vents, les chercheurs ont observé un schéma directionnel soutenu depuis l’Afrique de l’Ouest, ouvrant la possibilité qu’ils aient traversé l’Atlantique.
En étudiant la diversité génétique des papillons, ce qui a nécessité la collecte d'échantillons de populations sur tous les continents, ils ont déterminé que les spécimens observés en Amérique du Sud étaient apparentés à des populations d'Europe et d'Afrique, excluant ainsi la possibilité d'une origine nord-américaine.
Les chercheurs ont également analysé le pollen ADN que les papillons portaient sur leur corps et ont identifié deux espèces de plantes que l'on trouve uniquement en Afrique tropicale, prouvant ainsi que les papillons visitaient les fleurs de cette région.
Un papillon peint à la main. Crédit photo : Gerard Talavera
Enfin, les chercheurs ont analysé les isotopes stables d'hydrogène et de strontium des ailes des papillons. Ces dernières conservent des signatures isotopiques propres au lieu où elles ont été élevées au stade larvaire, ce qui permet de déduire leur origine natale. Grâce à ces données, ils ont déterminé que leur origine se trouvait probablement dans des pays d'Europe occidentale comme la France, l'Irlande, le Royaume-Uni ou le Portugal.
« Les papillons peints ont atteint l’Amérique du Sud depuis l’Afrique de l’Ouest, volant au moins 4 200 km (2 600 miles) au-dessus de l’Atlantique. Mais leur voyage aurait pu être encore plus long, commençant en Europe et passant par trois continents, impliquant une migration de 7 000 km (4 350 miles) ou plus. C'est un exploit extraordinaire pour un si petit insecte», explique Clément Bataille, professeur à l'Université d'Ottawa au Canada et co-auteur de l'étude.
« Nous avons tendance à considérer les papillons comme un symbole de la fragilité de la beauté, mais la science nous montre qu’ils peuvent réaliser des prouesses incroyables. Il reste encore beaucoup à découvrir sur leurs capacités », explique Roger Vila, chercheur à l’Institut de biologie évolutive (IBE, CSIC-Universitat Pompeu Fabra) et co-auteur de l’étude.
Avec l'aide du vent
Les chercheurs ont modélisé le coût énergétique du voyage et calculé que la traversée de l'océan, sans aucune escale, durait entre 5 et 8 jours. Cela a été possible sur le plan énergétique car cela a été facilité par des courants de vent favorables.
« Les papillons n’auraient pu réaliser ce vol qu’en utilisant une stratégie alternant entre un effort minimal pour éviter de tomber dans la mer, facilité par les vents ascendants, et un vol actif, qui nécessite une plus grande consommation d’énergie. Nous estimons que sans vent, les papillons auraient pu voler au maximum 780 km avant d’épuiser toute leur graisse et donc leur énergie », commente Eric Toro-Delgado, l’un des auteurs de l’étude.
Les chercheurs soulignent l’importance de la couche d’air saharienne comme potentielle voie aérienne de dispersion. Ces courants de vent, présents tout au long de l’année, transportent de grandes quantités de poussières sahariennes de l’Afrique vers l’Amérique et participent à d’importants cycles biogéochimiques. Cependant, les composants biologiques transportés, y compris les organismes vivants, doivent être étudiés en profondeur.
L’impact potentiel de la migration dans le contexte du changement global
Cette découverte suggère que des corridors aériens naturels reliant les continents pourraient exister, facilitant la dispersion des espèces à une échelle beaucoup plus grande qu’on ne l’imaginait auparavant.
« Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives sur les capacités des insectes à se disperser sur de longues distances, même à travers les mers et les océans. Il est possible que nous sous-estimions la fréquence et l'impact de ces mouvements sur nos écosystèmes », commente Gérard Talavera, responsable de l'étude. « Tout au long de l'histoire, les phénomènes migratoires ont joué un rôle important dans la définition de la répartition des espèces que nous observons aujourd'hui », ajoute-t-il.
Les chercheurs soulignent qu’avec le réchauffement climatique et l’évolution des régimes climatiques, il est probable que nous observerons des altérations plus importantes, voire une augmentation de ces événements de dispersion sur de longues distances, ce qui pourrait avoir des implications significatives sur la biodiversité et les écosystèmes du monde entier. « Il est essentiel de promouvoir des routines de surveillance systématique des insectes en dispersion, qui pourraient aider à prédire et à atténuer les risques potentiels pour la biodiversité résultant du changement global », conclut Gérard Talavera.
