Chauves-souris prédatrices des tordeuses : c'est confirmé !

Des outils moléculaires ont mis en évidence la prédation des imagos de tordeuses de la vigne par des chauves-souris, alias chiroptères.

Ravageurs de la vigne : penser régulation naturelle

Une voie prometteuse pour réduire la dépendance aux « phytos »

Dans les systèmes agricoles actuels, la gestion des populations de bioagresseurs est fortement dépendante des produits phytosanitaires de synthèse. La protection sur vigne est particulièrement intensive, avec un IFT de 12,5. Cette culture consomme à elle seule 15 % de la quantité totale de produits phytosanitaires employés en France, alors qu'elle recouvre moins de 4 % de la surface agricole utile du pays (Butault et al., 2010).

Face aux enjeux sanitaires et environnementaux actuels, le renforcement des régulations biologiques dans les agrosystèmes apparaît comme une voie prometteuse pour réduire la dépendance aux produits phytosanitaires. En effet, la régulation des bioagresseurs des cultures par des auxiliaires spontanés semble représenter un service important rendu par la biodiversité et contribuant significativement à la production agricole (Losey et Vaughan, 2006).

Le régime alimentaire des chiroptères sur vigne encore peu connu

Il est aujourd'hui démontré que les communautés d'auxiliaires et les services de régulation associés sont déterminés par des processus agissant à des échelles spatiales multiples allant de la plante au paysage, en passant par la parcelle cultivée (Rusch et al., 2010 ; Tscharntke et al., 2012).

Il est, par exemple, bien connu que le maintien d'espaces non cultivés, tels que forêts ou prairies extensives, permet d'entretenir un pool d'espèces d'ennemis naturels, voire d'augmenter parfois les services de régulation naturelle rendus par certaines espèces/communautés. Le maintien d'une plus grande hétérogénéité paysagère peut ainsi permettre de réduire les dégâts et le nombre de traitements phytosanitaires (Karp et al., 2013).

Cependant, il existe des manques de connaissances scientifiques qui limitent fortement la mise en place d'infrastructures agroécologiques dans les paysages viticoles pour conserver certaines espèces et augmenter leurs rôles fonctionnels.

Ainsi, nous pouvons constater un défaut d'information autour du régime alimentaire et du rôle fonctionnel d'espèces appartenant à différents groupes d'ennemis naturels. Parmi l'ensemble des espèces auxiliaires, plusieurs espèces de chiroptère, qui sont toutes insectivores, apparaissent intéressantes à étudier.

Le chiroptère, un bon modèle d'étude

Les services de régulation naturelle fournis par les chiroptères ont été démontrés en milieu tempéré sur des ravageurs comparables aux tordeuses de la vigne tels que les carpocapses et les pyrales du pommier (Jay et al., 2012), la pyrale du maïs (Lee et McCraken, 2005), la pyrale du riz (Puig-Montserrat et al., 2015) ou encore la processionnaire du pin (Charbonnier et al., 2014).

Le mode de chasse et le régime alimentaire des chiroptères européens en font un très bon modèle d'étude pour évaluer leur lien trophique avec les ravageurs de la vigne. En effet, la majorité des espèces de ravageurs de la vigne sont des insectes (tordeuses de la vigne, cicadelles, drosophiles...), dont les adultes ont majoritairement une activité de vol nocturne.

Au cours de différentes études départementales, la fréquentation de l'espace viticole girondin ou bourguignon par les chiroptères a été confirmée à maintes reprises. Cependant, si le rôle des chauves-souris comme auxiliaires de la vigne est souvent mis en avant, la preuve faisait encore défaut.

Caractériser les liens trophiques

Au regard de l'important questionnement des scientifiques et des acteurs de la profession autour de la conservation des chiroptères et de leur rôle comme auxiliaires de la vigne, il apparaît nécessaire de mener une étude pour caractériser les liens trophiques entre communautés de chiroptères et tordeuses de la grappe.

À notre connaissance, peu d'articles sont consacrés à l'effet de la matrice viticole sur l'activité et la richesse des chiroptères (Assandri, 2016 ; Froidevaux et al., 2017 ; Sentenac et Rusch, 2017), et encore trop peu d'informations sont disponibles pour préconiser des mesures favorables à l'amélioration de la capacité d'accueil du vignoble.

De plus, aucune référence n'existait sur le rôle d'auxiliaire qu'ils seraient susceptibles de jouer contre les ravageurs de la vigne. La part du régime alimentaire qu'occuperaient les principales espèces d'insectes ravageurs de la vigne, plus particulièrement les tordeuses de la vigne, restait donc inconnue.

L'intérêt de développer un outil moléculaire

Dans ce contexte, nous avons mené une étude avec comme objectifs :

- de développer un outil moléculaire de type « PCR diagnostique » afin de mettre en évidence la présence, ou non, de l'ADN de tordeuses de la vigne dans les restes alimentaires (fèces) des chauves-souris, démontrant ainsi leur capacité, ou non, à consommer ces ravageurs ;

- de vérifier cet outil moléculaire in natura, en analysant des échantillons de fèces de chauves-souris principalement collectés sous des gîtes diurnes ou des reposoirs nocturnes situés dans des vignobles de la Gironde et de la Côte-d'Or, ou dans leur environnement proche.

Développement de l'outil moléculaire PCR diagnostique

Séquençage et analyse des fragments amplifiés

La méthode moléculaire de PCR diagnostique consiste à utiliser des amorces spécifiques afin d'amplifier des fragments courts d'ADN d'eudémis (Lobesia botrana), de cochylis (Eupoecilia ambiguella) et de la pyrale de la vigne (Sparganothis pilleriana) à partir de l'ADN extrait de fèces des chauves-souris.

Pour le développement de ces amorces, un fragment d'ADN mitochondrial de 650 pb (région cytochrome oxydase 1, CO1) a été ciblé et amplifié à partir de l'ADN de chacune des trois espèces de tordeuses déjà citées et, pour chacune, sur plusieurs individus provenant des régions géographiques différentes, afin de couvrir une plus grande variabilité intra-spécifique.

À la suite du séquençage et à l'analyse des fragments amplifiés, plusieurs zones, à la fois variables inter-espèce mais conservées au sein de l'espèce, ont été identifiées. Elles ont été ciblées pour le développement de ces amorces spécifiques.

Parmi un grand nombre des amorces testées, nous avons retenu :

- les couples d'amorces Lb-nb4F/Lb-nb3R et Lb-nb5F/R qui amplifient spécifiquement des fragments courts d'ADN digéré d'eudémis (186 pb et respectivement 137 pb) ;

- le couple d'amorces Ea-nbF/R qui amplifie un fragment court (175 pb) au niveau de l'ADN de cochylis mais aussi de la pyrale de la vigne.

Spécificité des amorces

Ces trois couples d'amorces ont été testés pour leur spécificité à amplifier uniquement l'ADN des tordeuses de la vigne. Nous avons vérifié qu'ils n'amplifient pas l'ADN d'autres proies taxonomiquement proches, qui peuvent se trouver dans le même environnement viticole (voir tableau).

Sensibilité des amorces : tests alimentaires réalisés

La sensibilité des amorces à détecter la présence des traces d'ADN digéré des tordeuses dans les fèces des chauves-souris a été estimée via des tests alimentaires (Figure 1). L'objectif a été de déterminer la fourchette de temps de digestion de ces proies, entre les premières fèces détectées positives et celles que nous avons pu collecter jusqu'à 48 h post-ingestion.

Ces tests ont pu être réalisés avec des chauves-souris blessées, se retrouvant en captivité au centre des soins LPO Aquitaine (lien dans « Pour en savoir plus » p. 51) pour être soignées puis relâchées dans leur habitat naturel.

Trois pipistrelles de Kuhl (Pipistrellus kuhlii) ont été nourries en une seule fois avec une ou plusieurs chrysalides d'eudémis ou cochylis (les deux espèces de tordeuse de la vigne entretenues en élevage à l'Inra, UMR Save). Les fèces, récupérées dans des conditions stériles à des intervalles réguliers post-ingestion (2 h, 4 h, 6 h, 10 h, 24 h et 48 h) ont été analysées par PCR diagnostique en utilisant les trois couples d'amorces retenus.

Haut niveau de détectabilité

Les résultats montrent qu'il est possible de détecter spécifiquement les traces d'ADN digéré d'eudémis jusqu'à 48 h post-ingestion avec les deux couples d'amorces, Lb-nb4F/Lb-nb3R et Lb-nb5.

Les fèces récupérées jusqu'à deux heures après l'ingestion sont positives à 90 %, et ce haut niveau de détectabilité est conservé jusqu'à 6 heures post-ingestion. Au-delà de cet intervalle, le pourcentage de détection baisse, mais il est encore de l'ordre de 70 % à 48 h post-ingestion.

Pour cochylis, le même type de résultats a été obtenu : 73 % des guanos étaient encore positifs après 6 h post-ingestion. En revanche, nous n'avons pas eu la possibilité de prolonger ce test au-delà de 6 h.

Ces résultats sont représentatifs du processus de digestion chez les chauves-souris. Tout d'abord, une partie de la proie consommée passe dans le tractus digestif sans être digérée, ce qui permet de la détecter très rapidement. Puis le reste de la proie est digéré dans le bol alimentaire, cependant il reste encore détectable 48 heures post-ingestion. La dégradation de l'ADN par la digestion conduira petit à petit à une moins bonne détection.

Un outil sensible

Ces tests confirment que la détection de l'ADN des tordeuses de la vigne à partir de fèces de chauves-souris est réalisable, et caractérisent la grande sensibilité de détection de l'outil développé. La forte détectabilité de l'ADN digéré des tordeuses au cours des 48 h post-ingestion (pour la pipistrelle de Kuhl) nous a permis d'envisager la mise en oeuvre d'une première étude sur des fèces obtenues in natura dans des contextes viticoles.

Analyse des fèces de chauves-souris dans le paysage viticole

Tests en Gironde et en Bourgogne

Afin de tester la sensibilité et la reproductibilité de cette approche pour mettre en évidence la présence de traces d'ADN de tordeuses de la vigne dans les restes alimentaires des chiroptères sur des échantillons retrouvés in natura, des collectes des fèces ont été réalisées dans les régions viticoles de Gironde et de Bourgogne.

Ces collectes ont eu lieu de façons répétées en 2016 et 2017, pendant la période de vol des tordeuses de la vigne, dans des sites dont l'environnement est fréquenté par ces ravageurs.

Sur l'ensemble du dispositif, les deux années confondues, plusieurs milliers d'échantillons ont été ainsi collectés. Un total de 144 fèces ont été analysées : trente-six fèces collectées en 2017 sur quatre sites girondins (châteaux Brethous, Corbin, Saint-Aubin, et Vignonet église) et cent huit fèces collectées en 2016 sur trois sites bourguignons (château de Monthélie, Blagny et Melin).

Espèces de chauve-souris détectées

En Gironde, les fèces ont pu être identifiées et attribuées à trois espèces de chiroptère :

- la pipistrelle commune (Pipistrellus pipistrellus) trouvée au château Brethous et Vignonet église ;

- la pipistrelle de Kuhl (P. kuhlii) trouvée au château Brethous et au château Corbin ;

- l'oreillard gris (Plecotus austriacus) présent aux châteaux Corbin et Saint-Aubin.

En Bourgogne, les fèces analysées appartenaient à deux espèces de chiroptère : le petit rhinolophe (Rhinolophus hipposideros) trouvé sur le site du château de Monthélie et à Blagny et une pipistrelle (P. pipistrellus ou P. pygmaeus) trouvée à Melin.

Présence d'ADN de tordeuses

Des taux élevés de fèces positives, autrement dit dans lesquelles il a été possible de détecter des traces d'ADN de tordeuses de la vigne, caractérisent les deux régions viticoles : 74,1 % de positives dans le vignoble girondin et 75 % dans le vignoble bourguignon.

En Gironde, la présence de l'ADN d'eudémis et de cochylis ou de pyrale de la vigne (sachant que l'amorce Ea-nb ne permet pas de différencier les traces d'ADN digéré de cochylis de celles d'ADN digéré de pyrale de la vigne) a pu être mise en évidence dans 91,6 % des fèces testées au château Brethous, 83,3 % à Vignonet, 68,7 % au château Saint-Aubin et 33,3 % au château Corbin (Figure 2 A).

En Bourgogne, la présence de l'ADN d'eudémis, de cochylis ou de pyrale de la vigne a pu être mise en évidence dans 68,2 % des fèces analysées à Monthélie, 84,7 % à Blagny et 55,6 % à Melin (Figure 2B).

Une étude inédite

L'ensemble de nos résultats montre que, grâce au développement de ce nouvel outil moléculaire, il est possible de détecter spécifiquement les traces d'ADN digéré d'eudémis, cochylis ou pyrale de la vigne dans les fèces des chauves-souris. À notre connaissance, ce travail représente la première étude démontrant la consommation de tordeuses de la vigne par les chauves-souris. Cette approche semble donc être une méthode prometteuse, permettant de détecter les deux ou trois espèces de tordeuses de la vigne consommées. En effet, ces proies au corps mou sont habituellement très difficiles à identifier par d'autres approches à partir des fèces des chiroptères (Kunz et Parsons, 2009).

Le statut de prédateur d'imagos de tordeuses de la vigne par certaines espèces de chauves-souris est à présent démontré. Il reste cependant à évaluer quantitativement le rôle fonctionnel des chauves-souris au vignoble.

Il conviendra également, afin d'être en mesure d'optimiser ce service de régulation, de poursuivre des études relatives à l'effet des systèmes de cultures (Froidevaux et al., 2017), de la composition du paysage (Sentenac et Rusch, 2017), ou de la configuration du paysage sur les communautés de chiroptères.<25A0>