De la production de connaissances scientifiques à leur mobilisation dans un processus d'épidémio-surveillance ˸ le cas des réseaux d'interactions écologiques impliquant la bactérie Xylella fastidiosa en France.

From the production of scientific knowledge to its mobilization in epidemiological surveillance ˸interaction networks involving the Xylella fastidiosa bacterium in France.

• Auteur / Autrice : Pauline Farigoule
• Direction : Jean-Pierre Rossi, Marc Barbier, Astrid Cruaud
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ecologie et Biodiversité
• Date : Soutenance le 16/12/2022
• Etablissement(s) : Montpellier, SupAgro
• Ecole(s) doctorale(s) : Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de Biologie et de Gestion des Populations - UMR CBGP (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Marie-Stéphane Tixier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Pierre Rossi, Marc Barbier, Astrid Cruaud, Marie-Stéphane Tixier, Cindy Morris, Ivan Sache, Cecilia Claeys-Mekdade, Christian Lannou
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Cindy Morris, Ivan Sache

Mots clés

Mots clés libres

Xylella fastidiosa

Insecte vecteur

Xylème

Preparedness

Socio-Pathosystème

Xylem

Xylella fastidiosa

Insects vectors

Preparedness

Socio-Pathosystem

Résumé

La bactérie Xylella fastidiosa est l'organisme de quarantaine avec une incidence socio-économique et environnementale potentielle considérée comme la plus grave en Europe. Elle est transmise par des insectes vecteurs polyphages. La compréhension des réseaux d'interactions écologiques est un prérequis indispensable à la mise en place de mesures de prophylaxie et de lutte. Cette thèse propose une approche transdisciplinaire avec l'étude des insectes vecteurs et une analyse des enjeux autour de la mobilisation de ces connaissances pour la préparation à une éventuelle crise. En écologie, l'étude des insectes vecteurs est menée à la fois en zone contaminée (Corse) et en zone indemne (principalement la Nouvelle-Aquitaine). En zone contaminée, les travaux de recherche permettent de mettre en évidence la bactérie dans les insectes vecteurs, avec une détection de Xylella fastidiosa à l'échelle du territoire Corse. En zone indemne, les insectes vecteurs potentiels et avérés de la bactérie et les interactions trophiques plantes-insectes dans les parcelles cultivées (principalement la vigne) et les milieux semi-naturels adjacents sont étudiés. Enfin, la mobilisation d'outils sociologiques (observation participante et entretiens semi-directifs) dans le champ des STS apportera un éclairage sur la production des connaissances scientifiques et leur mobilisation ou non dans des dispositifs réglementaires et de surveillance de la maladie. L'étude de la bactérie en zone contaminée a conduit à la mise au point d'une méthode à haut débit pour détecter Xylella fastidiosa dans ses insectes vecteurs et son application sur des insectes collectés en Corse entre 2016 et 2020 permet de mettre en évidence que la bactérie est présente sur l'ensemble de l'île. De plus, les résultats de modèles statistiques montrent l'influence de la température sur les populations de bactérie avec une prévalence plus importante lorsque les températures hivernales sont plus douces. Dans une perspective de changements globaux, des projections climatiques jusqu'en 2100 ont été utilisées et ont montré que les aires favorables à la bactérie et son principal insecte vecteur resteraient importantes en Corse et largement superposées avec des déplacements possibles du pathosystème en altitude. Les études en zones indemnes ont montré que Philaenus spumarius, Neophilaenus capestris, Neophilaenus lineatus et Cicadella viridis, sont les quatre espèces d'insectes vecteurs principalement retrouvées sur le continent en France. Ces espèces sont majoritairement collectées en strates herbacées de prairies et en bordures de parcelles cultivées (vigne) par rapport aux inter-rangs. Ces observations mettent en évidence que les milieux semi-naturels et les bordures de parcelles sont plus favorables à la propagation de la bactérie et le risque de transmission de la bactérie aux plantes cultivées semble plus modéré car peu d'insectes ont été collectés dans les parcelles. Les résultats issus de la recherche académique sont mobilisés dans d'autres contextes dont le contexte réglementaire. Dans le cas de Xylella fastidiosa, les résultats montrent que les recherches mondiales sont partagées par l'ensemble de la communauté scientifique bien qu'elles soient regroupées selon la discipline et la maladie étudiées. En France, ces recherches sont dissociées selon les disciplines et les instituts et sont également impactées par la médiatisation de cette bactérie de quarantaine à lutte obligatoire. Enfin, le dispositif d'épidémio-surveillance concernant Xylella fastidiosa en France et appuyé sur la plateforme d'épidémio-surveillance en santé du végétal résulte d'arrangements entre la recherche et le gestionnaire du risque. Ainsi, cette thèse propose une démarche transdisciplinaire afin d'éclairer la gestion intégrée des organismes pathogènes dans le cadre de la preparedness avec la production de résultats en écologie et l'analyse du système d'épidémio-surveillance de la bactérie en France.

The bacterium Xylella fastidiosa is the quarantine pest with potential socio-economic and environmental impact considered to be the most serious in Europe. It is transmitted by polyphagous insect vectors. Understanding host plant - insect vector - bacterium interaction networks is an essential prerequisite to implement prophylactic and control measures. This thesis proposes a transdisciplinary approach with the study of insect vectors in ecology and an analysis of the issues around the mobilization of this knowledge for the preparation for a possible crisis. In ecology, the study of insect vectors of the bacterium is carried out both in contaminated areas (Corsica) and in unscathed areas (mainly New Aquitaine). In contaminated areas, research work will make it possible to highlight the bacterium in insect vectors, with the detection of Xylella fastidiosa across the Corsican territory. In free areas, the objective is to study potential and proven insect vectors of the bacterium and plant-insect trophic interactions in crops (mainly vines) and adjacent semi-natural environments. Finally, the mobilization of sociological tools (participant observation and semi-structured interviews) in the field of the study of science and methods will shed light on the production of scientific knowledge and its mobilization or not in regulatory and monitoring systems of the disease. The study of the bacterium in contaminated areas has led to the development of a high-throughput method to detect Xylella fastidiosa in its insect vectors. The application of this method on insects collected in Corsica between 2016 and 2020 makes it possible to demonstrate that the bacterium is present throughout the island. In addition, the results of statistical models show the influence of temperature on bacterial populations with a significant prevalence when winter temperatures are milder. From the perspective of global changes, climate projections up to 2100 were used and showed that the areas favorable to the bacterium and its main insect vector would remain significant in Corsica and largely superimposed with possible movements of the pathosystem at altitude and therefore that the risk of an epidemic would remain present. Studies in free areas have shown that Philaenus spumarius, Neophilaenus capestris, Neophilaenus lineatus and Cicadella viridis are the four vector insect species mainly found on the mainland in France. These species are mainly collected in herbaceous strata of meadows and on the edges of crops (vineyards) in relation to the inter-rows. These observations show that semi-natural environments and the edges of plots are more favorable to the spread of the bacterium and the risk of transmission of the bacterium to cultivated plants seems more moderate because few insects were collected in the plots. The results from academic research are used in other contexts, including the regulatory context. In the case of the bacterium Xylella fastidiosa, the results show that global research is shared by the entire scientific community although it is grouped according to the discipline and the disease studied. In France, this research is dissociated according to the disciplines and the institutes and it is also impacted by the media coverage of this quarantine bacterium which must be controlled. Finally, the epidemio-surveillance system concerning Xylella fastidiosa in France and supported by the plant health epidemio-surveillance platform results from arrangements between research and the risk manager. Thus, this thesis proposes a transdisciplinary approach in order to shed light on the integrated management of pathogenic organisms within the framework of preparedness with the production of results in ecology and the analysis of the epidemio-surveillance system of the bacterium in France.