L'introduction d'un prédateur naturel se révèle le moyen de lutte le plus approprié pour réguler le cynips du châtaignier en Pays de la Loire.

Le cynips du châtaignier (Dryocosmus kuriphilus) est un micro-hyménoptère originaire de Chine. Arrivé en France en 2005, il a pratiquement envahi tout le pays, occasionnant d'importants dégâts au châtaignier (Castanea spp.) et réduisant considérablement sa production de châtaignes. En Pays de la Loire, l'insecte est arrivé en 2011 et dès 2013, en partenariat avec l'Inra de Sophia Antipolis, Polleniz a conduit une expérimentation destinée à introduire le prédateur naturel du cynips dans la région.

Les enjeux de la présence du cynips

Bien comprendre le cycle biologique de l'insecte

Les femelles du cynips pondent dans les bourgeons latents des châtaigniers, à l'apex des rameaux en cours de croissance. Les larves issues de ces oeufs débutent leur croissance à l'automne. Elles cessent leur développement l'hiver venu et réalisent la diapause. À ce stade du cycle biologique de la micro-guêpe, les bourgeons du châtaignier conservent leur aspect normal.

L'année suivante, au moment du débourrement, vers la mi-avril, les larves induisent la formation de galles vertes, soit au niveau du bourgeon, soit au niveau du pétiole ou de la nervure centrale de la feuille nouvellement formée. Les larves contenues dans ces excroissances continuent de se nourrir pendant trente jours, induisant un changement de couleur des galles qui passe du vert au rouge, avant de se nymphoser. Les adultes restent dix à quinze jours dans les galles avant d'émerger, ce sont essentiellement des femelles, l'espèce se reproduisant par parthénogénèse. Le vol des insectes se produit de fin juin à début août (Otake, 1980 ; Otake, 1989 ; EPPO, 2005).

Une production de châtaignes en baisse

Les galles formées peuvent obstruer les canaux transportant la sève vers les extrémités du châtaignier et donc altérer la fonction primaire de l'activité photosynthétique nécessaire au développement de ces dernières. Cela a pour effet de ralentir la croissance de l'arbre (Kato & Hijii, 1997) et, à long terme, sa mort (Moriya, Shiga & Adachi, 2003).

D'un point de vue économique, le principal secteur touché par ce ravageur est la castanéiculture avec une production de châtaignes pouvant être réduite jusqu'à 80 % (Payne, Jaynes & Kays, 1983 ; Borowiec et al., 2014 ; Efsa, 2010). La sylviculture (bois de chauffage, ébénisterie, menuiserie, etc.) est également concernée par une baisse de l'offre. Un autre secteur peut être touché par ce ravageur : l'apiculture (production de miel à partir de fleurs de châtaigniers).

L'enjeu en Pays de la Loire

Le châtaignier est la deuxième essence feuillue régionale après le chêne. Cependant, les Pays de la Loire ne sont pas une région productrice de châtaignes et le bois de châtaignier est surtout utilisé en bois d'oeuvre, en bois d'industrie et en utilisation traditionnelle (CRPF, 2015). L'inquiétude devant l'arrivée de ce nouvel agresseur du châtaignier ne s'est donc pas manifestée chez les propriétaires forestiers mais chez les apiculteurs sarthois. En effet, ceux-ci ont observé une diminution du nombre de fleurs produites, entraînant rapidement une baisse de la production du miel de châtaignier. Or cette dernière constitue l'une des quatre miellées principales produites dans la région et représentant environ 40 % du volume total de miel récolté chaque année (pers. comm. Cetapi, 2018).

Aire de répartition du cynips du châtaignier en 2018

Méthodologie de prospection

En région ligérienne, le cynips du châtaignier est entré par le sud de la Sarthe en 2011, puis a gagné le Maine-et-Loire en 2012. En 2018, il devenait important de connaître l'évolution de sa répartition géographique afin de la comparer à celle de son ennemi naturel, Torymus sinensis, cinq ans après les premiers lâchers, et de pouvoir ainsi adapter cette lutte biologique aux besoins mis en évidence.

Une prospection de sites de châtaigniers sélectionnés a été mise en oeuvre (Salmon, 2018) durant le mois de juin. Les critères de sélection ont été :

- la localisation des zones de châtaigneraies dans les cinq départements de la région à partir d'une carte créée à l'aide du logiciel SIG libre « Qgis » (version 2.18) et de la « carte forestière v2 » du site « Géoportail » ;

- une distance minimale de 5 km entre deux sites choisis ;

- une proximité immédiate avec la route pour une accessibilité rapide et facile au site sélectionné.

Pour chaque site sélectionné, étaient relevées les coordonnées GPS, la présence ou non de châtaigniers, la présence ou non de galles de cynips, ainsi que des informations complémentaires (couleur des galles, pourcentage de châtaigniers sur le site).

Résultats obtenus

Deux cent six sites ont été sélectionnés au départ sur l'ensemble du territoire régional, auxquels se sont ajoutés 115 sites supplémentaires grâce au temps imparti à la prospection, apportant ainsi un plus grand nombre de données. Les 321 sites se répartissaient comme suit : 70 en Loire-Atlantique, 58 en Maine-et-Loire, 60 en Mayenne, 81 en Sarthe et 52 en Vendée. La présence du cynips du châtaignier a été confirmée dans 291 des 321 sites prospectés. Bien que la cartographie ne soit pas exhaustive, la Figure 1 (page précédente) montre que le ravageur occupe la quasi-totalité de la région.

Torymus sinensis, l'ami des châtaigniers

Duel de petits poucets

Les chercheurs japonais furent les premiers à étudier le cynips du châtaignier, arrivé dans leur pays en 1941, et observer les conséquences de son impact sur l'économie du pays. Après bien des années de recherches infructueuses, c'est en 1975 qu'ils découvrent un parasitoïde spécifique du cynips, Torymus sinensis, un autre micro-hyménoptère également originaire de Chine. Ils ont alors mis en place une lutte biologique utilisant cet auxiliaire pour réguler la population du cynips dans leur pays. Il s'avère en effet que les cycles de vie de chacune de ces deux espèces sont particulièrement bien synchronisés. Torymus se nourrissant des larves du cynips pour se développer (Aebi et al., 2007 ; Brachet et al., 2017 ; Gibbs et al., 2011).

Cela a ainsi permis de réduire le taux de contamination des châtaigniers par le cynips de 43 % en 1975 à 3 % en 1988, puis à 1 % en 1992 (Moriya, Shiga & Adachi, 2003). Le taux de contamination de 30 %, correspondant à la proportion maximale de rameaux infestés par les galles de cynips ne perturbant pas la croissance du châtaignier (Gyotoku & Uemura, 1985), n'a ainsi plus été franchi au Japon depuis 1982 (Moriya, Shiga & Adachi, 2003). Cette lutte biologique a été mise en place dans la plupart des pays où le ravageur est présent (Moriya, Shiga & Adachi, 2003 ; Aebi et al., 2007 ; Quacchia et al., 2008 ; Borowiec et al., 2014). En Italie, des chercheurs ont tenté d'utiliser des espèces indigènes de Torymus comme auxiliaire mais les taux d'attaque sur les galles de cynips étaient trop faibles (0,5 à 1,6 %) (Aebi et al., 2007).

À partir de 2010, l'Inra de Sophia Antipolis (Provence-Alpes-Côte d'Azur), observant les effets bénéfiques de cette lutte sur la santé et le développement des châtaigniers au Japon, a décidé de l'appliquer sur le territoire national. Lorsque le cynips du châtaignier est arrivé en Pays de la Loire, l'Inra a souhaité tester cette méthode à partir de 2013, en se donnant deux objectifs : réguler ce ravageur mais aussi étudier les interactions qui pouvaient s'établir entre les deux espèces. Un troisième objectif en a découlé, celui de suivre d'éventuelles interactions entre Torymus et les différents écosystèmes (forestiers, bocagers...) possédant des châtaigniers.

La lutte biologique en Pays de la Loire

Méthodologie mise en oeuvre de 2013 à 2017

Une première campagne de lâchers de Torymus (femelles adultes) a été réalisée par l'Inra en collaboration avec Polleniz dans les départements de la Sarthe et du Maine-et-Loire en 2013 et 2014. Elle s'est déroulée en deux séries d'introduction de l'auxiliaire. En 2013, les lâchers ont été effectués dans quatre sites de la Sarthe sélectionnés par l'Inra l'année précédente. Le choix a été dicté par une densité importante de châtaigniers et la forte présence du cynips.

L'année suivante, l'opération a été reconduite par ces deux mêmes structures qui ont procédé à l'introduction de Torymus sinensis dans trois sites en Sarthe (dont deux identiques à l'année 2013) et deux sites en Maine-et-Loire. Cette campagne a initié la régulation du cynips dans la région et a eu également comme objectif d'étudier la différence de dispersion du Torymys selon que cinquante ou cent individus ont été introduits dans chaque site. Au total, sur les deux campagnes, cent individus ont été introduits dans chaque site. Puis, à la demande d'apiculteurs professionnels de la région, regroupés au sein de la structure Cetapi (Centre d'études techniques apicole), qui ont vu se réduire la production de miel de châtaignier, une deuxième campagne de lâchers de Torymus a été organisée par Polleniz, en partenariat avec le Cetapi, le Groupement de défense sanitaire apicole de Sarthe et la chambre d'agriculture de Sarthe. Ces lâchers ont été réalisés dans 49 sites répartis dans tout le département de la Sarthe et dans vingt sites du nord du Maine-et-Loire, successivement en 2015 et 2016. La première année, 30 à 80 femelles adultes ont été lâchées dans chaque site début mai. La seconde année, afin d'atteindre 200 individus par site à la demande des apiculteurs, ce sont 120 à 170 femelles adultes qui ont été introduites dans chaque site. En 2017, aucun lâcher n'a été effectué. La Figure 2 récapitule les lâchers réalisés entre 2013 et 2016.

Évaluation de la dispersion du Torymus

Afin d'évaluer la dispersion du Torymus à partir des sites de lâchers effectués durant ces quatre dernières années, Polleniz a entrepris plusieurs démarches :

- elle s'est appuyée sur les résultats, transmis par l'Inra, des suivis d'émergence réalisés sur les galles récoltées dans les sites de la première série d'introductions de l'auxiliaire dans la région, en 2013 et 2014, ainsi que sur les résultats des suivis d'émergence réalisés sur les galles récoltées dans les sites de la deuxième série d'introduction de Torymus en 2015 et 2016 ;

- en 2017, elle a procédé à des récoltes de galles sèches de cynips (500 galles par site) sur dix-sept sites dans la Sarthe et le Maine-et-Loire, en accord avec les critères d'évaluation pour la sélection des sites de récolte de galles (Borowiec et al., 2017). L'analyse journalière des émergences de Torymus a été faite en laboratoire sur tous ces lots durant le mois d'avril 2017. Pour ce faire, Polleniz a utilisé le protocole mis au point et transmis par l'Inra (Borowiec et al., 2013) et la présence du parasite a ainsi été confirmée dans quinze des dix-sept sites (Figure 3) ;

- en avril 2018, Polleniz a pu prospecter vingt sites sélectionnés selon trois critères, à savoir localisation des châtaigneraies dans la région (carte forestière v2 du site internet « Géoportail »), répartition homogène des sites et distance minimale de 5 km entre deux sites (selon protocole Borowiec et al., 2017) ; de plus, elle a reçu huit lots de galles sèches en provenance d'apiculteurs et de particuliers. Le nombre d'adultes mâles et femelles émergés a été noté pour chaque lot dans le but de calculer les pourcentages de présence du Torymus pour chaque site concerné et pouvoir ainsi comparer ces chiffres avec ceux des suivis qui pourront être réalisés les années suivantes. Cela a permis de confirmer la présence du Torymus dans vingt-quatre des vingt-huit sites analysés (Figure 4).

La Figure 5, obtenue en compilant toutes les données de présence du Torymus au cours des années passées, indique d'une part la dispersion observée de l'auxiliaire depuis 2013, d'autre part la dispersion théorique annuelle maximale de 10 km de Torymus sinensis entre 2015 et 2019, dans la région des Pays de la Loire (Gibbs et al., 2011). Elle montre que la plupart des sites de présence confirmée du Torymus en 2017 se situent dans l'aire de dispersion théorique calculée à partir des sites de présence en 2016 (sites de lâchers de la deuxième campagne en 2016). Néanmoins, les sites de présence observés en 2018 se situent bien au-delà de l'aire de dispersion théorique correspondante. Ces résultats laissent donc supposer que la dispersion annuelle du Torymus est supérieure à 10 km. Cette observation peut être confirmée avec le site de présence situé en Vendée en 2017.

Discussion des résultats

Poursuivre la lutte biologique

En rapprochant la carte de répartition du cynips du châtaignier (Figure 1) et la carte de dispersion observée de Torymus sinensis (Figure 5), et en prenant en compte le fait que les données ne soient pas exhaustives, il est possible de dire que Torymus est observé dans la plupart des secteurs où la présence du cynips a été confirmée en 2018. Cela montre également que la dispersion géographique de ce parasite s'est faite sur des distances de plus de 100 km depuis son introduction dans la région en 2013. Ces résultats mettent en évidence la nécessité de poursuivre cette lutte biologique afin de s'assurer et de confirmer que la régulation de la population du cynips dans la région se fait efficacement.

Ces résultats sont à rapprocher de ceux de l'Inra concernant la lutte biologique contre le cynips au niveau national. Ils montrent que l'établissement de Torymus sinensis s'est fait (100 %) dans tous les sites expérimentaux où son introduction a été faite : Provence-Alpes-Côte d'Azur, Aquitaine, Corse, Rhône-Alpes et Pays de la Loire (Borowiec, 2018). L'institut a aussi observé, grâce à ces résultats, une croissance exponentielle des populations de Torymus dans tous les sites expérimentaux, notamment dans les quatre sites en Sarthe. En effet, la valeur moyenne observée de l'indice « pourcentage de Torymus pour 1 000 galles » de ces quatre sites a augmenté de 6,325 % en 2015 à 224 % en 2016.

Malgré cette phase de croissance exponentielle constatée, les populations de Torymus sinensis décroissent au bout de six ans (Borowiec, 2018). Cette observation peut être confirmée par la relation de dépendance existante entre le Torymus et le cynips, elle-même illustrée par une diminution des infestations de cynips sous le seuil des 20 % (pourcentage de bourgeons attaqués), quatre ans après l'introduction de Torymus sinensis (Borowiec, 2018).

Perspectives

Cinq années après les premières introductions de Torymus, il est possible de dire que ce parasitoïde s'est durablement installé en Pays de la Loire, que sa dispersion dépasse largement les secteurs où les lâchers ont été réalisés, et que selon toute probabilité, il devrait poursuivre sa dispersion dans tout le territoire ligérien.

Dans le but de poursuivre les efforts fournis jusque-là, un plan d'action régional peut être envisagé prenant en compte :

- la prévention, basée sur la communication et la diffusion d'informations sur le cynips du châtaignier et ses impacts, destinées aux particuliers et professionnels de la région ;

- la poursuite de la surveillance du cynips sur tout le territoire ligérien. Ce travail consisterait à dresser une cartographie de l'état sanitaire de la région visualisant l'avancée et l'évolution du cynips et, par voie de conséquence, cibler les futures introductions de Torymus sinensis ;

- la poursuite de la lutte biologique, en se basant sur une stratégie :

• à court terme : par l'introduction volontaire de Torymus sinensis dans les sites de la région où Dryocosmus kuriphilus est présent mais où l'auxiliaire est absent. Cela impliquera de continuer à observer l'évolution de la dispersion naturelle du Torymus sur de nouveaux sites.

• à long terme : en étudiant les interactions possibles entre Torymus sinensis et les trois autres espèces de Torymus (T. auratus, T. flavipes et T. scutellaris) répertoriées en France selon l'IGPN, mais aussi entre cette espèce et l'écosystème ligérien pour déterminer leurs natures (compétition interspécifique, effets sur hôtes non-cible...) et savoir dans quelles mesures elles sont acceptables dans le cadre de cette lutte biologique.