Nous avons tous le souvenir d’avoir entendu le chant puissant d’une cigale lors d’une chaude journée d’été. Associé à la fin de l’été, cet insecte est plutôt discret au Québec, contrairement à ses cousines américaines. En effet, il y a plusieurs espèces de cigales aux États-Unis qui sont dites périodiques. Les cigales périodiques sont des insectes qui émergent du sol tous les 13 ou 17 ans. Cela crée une augmentation drastique de biomasse. Il serait pertinent de se questionner sur l’influence que cette augmentation pourrait avoir sur l’écosystème. C’est ce qu’une équipe de chercheurs aux États-Unis a tenté de découvrir.
Que sont les cigales périodiques ?
Les cigales périodiques sont des insectes qui ont un cycle de vie assez particulier. En effet, elles passent la majeure partie de leur vie sous terre sous forme de nymphe. Lorsque le moment est venu, les nymphes émergent en très grand nombre afin de compléter leur transformation vers la forme adulte. À ce stade, les mâles vont attirer les femelles en chantant, dans l’unique objectif de se reproduire. C’est ce chant typique que nous associons aux chaudes journées d’été. Ensuite, les femelles pondent leurs œufs dans les arbres, puis elles meurent. Lorsque les œufs éclosent, les jeunes retournent dans le sol pour continuer leur cycle de vie. Ils vont se nourrir pendant ce temps grâce à la sève présente dans les racines des arbres. Il existe sept espèces de cigales qui suivent ce genre de cycle. Certaines générations peuvent même émerger durant la même année, ce qui génère une énorme quantité de cigales d’un seul coup. Mais en quoi cela crée une perturbation pour l’écosystème ?
Les oiseaux sont prêts pour le buffet
Les oiseaux sont d’importants maillons dans la chaîne alimentaire. Entre-autres, ils sont de grands prédateurs de plusieurs insectes, comme les chenilles. Ils peuvent notamment exercer un contrôle sur les populations d’insectes ravageurs. Cela est bénéfique pour réguler ces populations d’insectes qui sont néfastes pour l’agriculture et la foresterie, comme la tordeuse des bourgeons de l’épinette. Selon des estimations, les oiseaux permettraient de sauver l’équivalent d’un milliard de dollars en gestion des insectes ravageurs aux États-Unis !
Lors de cette recherche, les auteurs ont détecté que les oiseaux sont majoritairement opportunistes par rapport à leur diète. Cela veut dire qu’ils vont modifier leurs comportements alimentaires selon la facilité d’accès à une source de nourriture. C’est d’autant vrai lors des émergences des cigales périodiques. En effet, ils ont remarqué que peu importe la grosseur des oiseaux, ils utilisent une variété de méthodes pour réussir à se nourrir des cigales. Il faut dire que les cigales sont des proies faciles : elles sont sans défense et se répandent densément et partout dans l’environnement (au sol, dans les arbres, ou encore dans les airs). Aussi, l’émergence des cigales coïncide avec la saison des oisillons, ce qui incite les parents à trouver davantage de nourriture. Les cigales deviennent donc des proies de prédilection pour les oiseaux.
L’arrivée des cigales, une pause pour les chenilles
Photographie d’un oiseau mangeant une cigale. (Crédit : Bird Ecology Study Group, 2015)
Photographie d’une chenille arpenteuse, Biston betularia. (Crédit : Butterflies and Moths of North America)
Malgré leur petite taille et leur apparence inoffensive, les auteurs ont trouvé que les cigales entrainent bel et bien des conséquences sur l’écosystème. En effet, l’explosion du nombre de cigales a fait indirectement augmenter le nombre de chenilles. Cette diminution de prédation par les oiseaux a permis aux populations de chenilles de croître plus qu’à l’habitude (Figure 1). Les chercheurs ont découvert que, lors d’une émergence de cigales, il y a le double d’insectes herbivores que lors des années sans émergence. De plus, ils ont détecté une présence de grosses chenilles beaucoup plus élevée comparé aux années sans émergence. Ces grosses chenilles seraient habituellement plus prédatées par les oiseaux. Mais pourquoi est-ce un problème ? En fait, l’abondance plus élevée des chenilles lors de l’émergence des cigales affecterait certaines espèces végétales.
Eh oui, comme mentionné précédemment, plusieurs chenilles sont considérées comme des insectes ravageurs. En subissant une pression de prédation moins élevée par les oiseaux, elles vont avoir un impact plus grand sur leur source de nourriture. Souvent, cette source de nourriture est une espèce d’arbre. Cela rend les producteurs de bois inquiets pour leurs revenus lors des augmentations de chenilles. Heureusement, une fois la période de reproduction des cigales terminée, la consommation des chenilles par les oiseaux revient à la normale. Cette étude a été réalisée seulement sur une espèce d’arbre, mais on estime que les conséquences de l’augmentation de l’abondance des chenilles se répercutent sur plusieurs autres espèces végétales.
Un effet domino sur l’écologie
Pour finir, cette étude a permis de mieux comprendre à quel point les communautés d’insectes peuvent influencer l’écosystème. En effet, l’émergence d’un grand nombre de cigales vient faciliter la prolifération de plusieurs autres insectes comme les chenilles ravageuses. Puis, ces insectes viennent ensuite affecter l’écosystème à leur tour en consommant une grande quantité de plantes. C’est ainsi que l’on remarque que les écosystèmes peuvent être sensibles à de simples modifications dans la chaine alimentaire. Autre fait à mentionner, la biomasse des cigales mortes apporte une nouvelle source de nutriments dans l’écosystème. Les tunnels créés par les nymphes de cigales dans le sol permettent aussi d’augmenter l’apport en eau et l’aération du substrat. Cependant, les nymphes des cigales se nourrissent aussi des racines des plantes. Toutes ces modifications viennent changer l’environnement des végétaux et des autres organismes. En résumé, cette étude a permis au domaine de l’écologie de mieux déchiffrer les interactions entre les êtres vivants. Cela a également permis de mieux comprendre le fonctionnement des réseaux alimentaires et les conséquences lors de perturbations.
Référence
Getman-Pickering, Z. L., Soltis, G. J., Shamash, S., Gruner, D. S., Weiss, M. R. et Lill, J. T. (2023). Periodical cicadas disrupt trophic dynamics through community-level shifts in avian foraging. Science, 382 (6668), 320‑324.