Mouvement des insectes aquatiques émergents dans les environnements terrestres : influence de la morphologie, des réserves énergétiques et du paysage

Movement of aquatic insects in terrestrial environments : influence of morphology, body stores, and landscape

• Auteur / Autrice : Rémi Gerber
• Direction : Christophe Piscart, Benjamin Bergerot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Écologie, évolution
• Date : Soutenance le 12/12/2022
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : EGAAL
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Ecosystèmes, Biodiversité, Evolution (Rennes ; 1996-....)
• Jury : Président / Présidente : Annie Ouin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Fanny Colas, Maria Alp, Jean-Marc Roussel
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Annie Ouin, Philippe Usseglio-Polatera

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biogéographie

Insectes -- Vol

Dispersion

Insectes aquatiques

Écosystèmes

Mots clés libres

Méta-Écosystème

Dispersion

Imago

Connexion

Aquatique-Terrestre

Vol des insectes

Meta-Ecosystem

Dispersal

Imago

Aquatic-Terrestrial linkage

Subsidies

Insect flight

Résumé

Les écosystèmes sont connectés par des flux de matière, d’organismes et d’énergie : on parle de méta-écosystème. Les milieux aquatiques ont longtemps été considérés comme receveurs des flux terrestres. Mais ils sont également émetteurs de flux, notamment au travers des insectes qui émergent des milieux aquatiques. Les rôles des insectes aquatiques adultes dans les environnements terrestres ont été récemment mis en évidence. Ils constituent une importante biomasse et sont des proies d’une qualité nutritionnelle supérieure aux invertébrés terrestres pour de nombreux consommateurs terrestres. Ils sont également pollinisateurs, fertilisants et participent au maintien des ennemis naturels des ravageurs de cultures. Néanmoins le stade imaginal des insectes aquatiques reste peu étudié et il existe un manque de connaissances important sur leur biologie, leur vol et leurs mouvements. Comprendre comment ils se déplacent permet donc de mieux appréhender l’ensemble de leurs rôles dans les écosystèmes terrestres. Afin d’affiner ces connaissances, nous nous sommes intéressés aux réserves énergétiques et à la morphologie des insectes aquatiques adultes, deux traits biologiques liés au vol des insectes. Nous avons mis en évidence que ces traits sont partiellement reliés aux stratégies de dispersion et de reproduction. Nous avons également analysé l’influence des facteurs paysagers sur leurs mouvements. À partir de l’ensemble des milieux aquatiques (rivière, étangs, fossés) dans une zone de 140 ha et de facteurs liés à l’eau, aux boisements et à l’ensoleillement, nous avons pu prédire la distribution des éphémères et des plécoptères dans un paysage agricole. En fonction des ordres, les insectes aquatiques occupent jusqu’à 33 % du territoire. Nous avons proposé le terme d’« aquaticscape » pour prendre en compte tous les milieux aquatiques et leur emprise sur les écosystèmes terrestres via les insectes aquatiques adultes.

Ecosystems are connected by flows of materials, organisms, and energy within metaecosystems. Aquatic environments have long been considered recipients of terrestrial flows. But they are also sources of flow, notably through insects emerging from aquatic environments. The roles of adult aquatic insects in terrestrial environments have recently been highlighted. They constitute important biomass and are nutritionally superior to terrestrial invertebrates for many terrestrial consumers. They are also pollinators, and fertilizers and contribute to maintaining populations of natural enemies of crop pests. Nevertheless, adult aquatic insects remain poorly studied and there is a significant lack of knowledge about their biology, movements, and flight. Understanding how they move would provide a better comprehension of their overall roles in terrestrial ecosystems. We focused on the body stores and morphology of adult aquatic insects, two biological traits related to insect flight. We showed that these traits are partially linked to dispersal and reproduction strategies. We also analyzed the influence of landscape factors on their movements. Based on all the water bodies in a 140 ha area (river, ponds, ditches) and factors related to water, woodland, and insolation, we were able to predict the terrestrial distribution of mayflies and stoneflies. Depending on the order, the extent of aquatic insects occupies up to 33% of the area, underlining the strong influence of aquatic environments on terrestrial environments. We proposed the term "aquaticscape" to take into account all aquatic ecosystems and their impact on terrestrial ecosystems via adult aquatic insects.