Echantillonnage des abeilles sauvages, indentification à l’espèce et rassemblement des

a- Capture des abeilles sauvages

La technique de capture par piège à noyade (« pan traps », coupelles colorées contenant de l’eau savonneuse) a été utilisée pour chaque site d’échantillonnage de la thèse. Cette méthode permet de rendre compte de la diversité des communautés d’abeilles sauvage dans divers habitats de manière très satisfaisante tout en limitant le temps passé à la capture (par rapport à l’utilisation de filets sur des transects par exemple) (Westphal et al., 2008).

Pour les parcelles échantillonnées en 2013 et 2014, six points d’échantillonnage ont été établis par parcelle (Fig. 12) : trois points à 50 cm de la bande enherbée, séparés de 25 m chacun et trois points à 25 m de la bordure à l’intérieur des parcelles, disposés de manière parallèle aux points de bordure. Sur chaque point d’échantillonnage était planté un poteau en bois portant deux coupelles colorées de couleurs différentes (coupelle de plastique de 15 cm de diamètre et 7 cm de profondeur, Fig. 13). L’ordre des couleurs de pièges était identique pour chaque parcelle. Trois couleurs ont été utilisées : bleu, blanc et jaune (peinture réfléchissant les UV, SparVar® Allemagne). Les coupelles ont été remplies au 2/3 avec de l’eau et une petite quantité de savon pour diminuer les tensions de surface (Teepol ® multipurpose detergent). La hauteur des coupelles était adaptée à la hauteur du couvert des cultures. Les pièges étaient placés pendant deux périodes de 3 à 4 jours par parcelle. Du fait de la forte abondance des abeilles sauvages récoltées en 2013 et 2014, seulement la moitié des pièges (6 pièges par parcelle) a été utilisée pour l’identification au rang de l’espèce.

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Figure 12 Représentation du plan d’échantillonnage des campagnes de 2013 et 2014 (a), et de 2015 (b).

Pour les parcelles échantillonnées en 2015, trois pièges ont été disposés par parcelle, et seulement en bordure de parcelle. L’unique point d’échantillonnage dans les parcelles correspondait à la position du poteau central pour les parcelles échantillonnées en 2013 ou 2014. Les pièges ont été disposés pendant une session de 4 jours par parcelle.

Figure 13 Photographie d’un site d’échantillonnage, constitué d’un poteau portant deux coupelles colorées, dont la hauteur était ajustée à la hauteur du couvert de la culture (photo : Léa Frontero).

J’ai personnellement contribué aux campagnes de terrain de 2014 et 2015, et j’ai utilisé les données acquise lors d’une campagne de terrain qui a été réalisée au printemps 2013 avant le début de la thèse.

B

P

Pièges utilisés pour l’identification à l’espèce

B

P

Fleurs de pétunia ouvertes Fleurs de pétunia ensachées Fleurs de moutarde ouvertes Fleurs de moutarde ensachées

Batterie de coupelles colorées

39 Cette thèse repose donc sur l’échantillonnage de 132 parcelles de cultures annuelles, échantillonnées en 2013, 2014 et 2015.

b- Identification des spécimens à l’espèce

Après les 3 ou 4 jours de piégeage, les insectes capturés dans les coupelles ont été stockés dans des piluliers. Un premier tri a été réalisé pour séparer les abeilles sauvages du reste des insectes. Ensuite, chaque spécimen d’abeille a été séché, épinglé, étalé et étiqueté. L’étape de séchage et d’étalage est important, puisqu’elle permet de rendre visible la pilosité, la structure de la cuticule et de bien rendre visibles certains détails clés de l’anatomie des abeilles pour l’identification des espèces (Fig. 14).

Figure 14 Localisation des principaux critères observés pour l’identification à l’espèce des abeilles sauvages.

Grâce à la formation suivie auprès de David Genoud (entomologiste spécialiste des abeilles sauvages) l’identification de 20 espèces a été possible au laboratoire (majoritairement de la famille des Halictidae, représentant environ 70 % des spécimens capturés). Les autres spécimens ont été identifiés par David Genoud. Pour certains spécimens rares, la confirmation de l’identification a été faite par Alain Pauly (Institut Royal des Sciences naturelles de Belgique, Bruxelles). Les spécimens mâles étaient systématiquement identifiés par David Genoud, après l’extraction et l’étalage des pièces génitales. En effet, les critères classiques d’identification des espèces d’abeilles sauvages ne sont valables que pour les individus femelles mais la structure des pièces génitales permet d’identifier les individus mâles à l’échelle de l’espèce.

Nombre et couleur des articles

antennaires

Structure de la cuticule (clypeus, notum, propodeum

et 1er_tergites)

Structure des cellules alaires

Couleur, densité de la pilosité

(bases et marges des tergites, pattes)

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c- Traits écologiques des espèces

Une base de données de traits a été construite grâce aux données issues de la littérature et à l’expertise de David Genoud pour la phénologie de butinage (sources des données: Bommarco et al., 2010; Forrest et al., 2015, 2015; Fortel et al., 2014; Gathmann and Tscharntke, 2002; Michener, 2000; Settele et al., 2005; Tscharntke et al., 2002; Williams et al., 2001). En utilisant les résultats d’études précédentes, des traits impliqués dans la réponse à des changements environnementaux locaux ou paysagers, mais aussi pouvant influencer l’efficacité de pollinisation ont été sélectionnés : taille du corps, socialité, spécialisation alimentaire, localisation du nid, type de construction du nid, début et longueur de la période de butinage (Tableau 1).

Pour certaines espèces, la taille du corps (mesurée par la distance inter-tégulaire, Tableau 1) n’était pas disponible dans la littérature. Cinq spécimens femelles par espèce ont donc été sélectionnés aléatoirement afin de mesurer la distance inter-tegulaire moyenne pour les espèces non informées. Nous avons fait l’hypothèse implicite, dans toute cette thèse, que la variation inter-spécifique dans les valeurs de traits était plus importante que la variation intra-spécifique (plasticité phénotypique). En donnant une valeur moyenne de trait pour chaque espèce, nous nous plaçons dans une situation où la distribution des valeurs de traits dans les communautés ne peut changer qu’en fonction de variations de composition spécifique ou d’abondance relative des espèces (Violle et al., 2012).

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Tableau 1 Traits utilisés dans les analyses et rôles écologiques correspondants.

Trait Unité Description and implications écologiques Distance inter-tégulaire

(DIT) mm. Distance entre les points d’insertion des ailes sur le thorax, qui mesure la taille du corps. Cette mesure est fortement corrélée aux capacité de vol des abeilles sauvages (Greenleaf et al., 2007) et est susceptible d’affecter l’utilisation des ressources dans les paysages et la réponse à la quantité d’habitats (Bommarco et al., 2010; Williams et al., 2010).

Localisation du nid Catégoriel.

Terricole (62 sp.); Cavicole (11 sp.)

Peut affecter la réponse des espèces d’abeilles sauvages à la quantité d’habitats et aux perturbations (travail du sol, déforestation, fréquence de fauche, surpâturage, Kremen and M’Gonigle, 2015; Shuler et al., 2005; Williams et al., 2010).

Type de construction

du nid Catégoriel. Cavité préexistante (13 sp.); Cavité creusée (60 sp.) Spécialisation

alimentaire Catégoriel Oligolectique (14 sp.); Polylectique (59 sp.)

La spécialisation alimentaire est définie par le nombre de familles de plantes visitées par les femelles d’abeilles sauvages. Les espèces polylectiques (généraliste, collectant du pollen sur plusieurs familles de plantes) ont plus de chance de survivre en utilisant des ressources florales alternatives que les espèces oligolectiques (spécialiste, collectant le pollen sur une famille de plantes). Les abeilles oligolectiques ont plus de chance de disparaitre en cas de perte d’habitats dans les paysages (Steffan-Dewenter et al., 2006; Williams et al., 2010)

Socialité Catégoriel.

Sociale (27 sp.); Solitaire (40 sp.)

L’intensification des pratiques agricoles et la perte d’habitats affectent différemment les espèces sociales et solitaires mais les mécanismes en jeu sont encore inconnus (Forrest et al., 2015; Kremen and M’Gonigle, 2015a; Williams et al., 2010).

Début de la saison de butinage; Durée de la saison de butinage

Numéro du mois (1-12) ;

Nombre de mois (1-12) Un décalage dans le début de la saison de butinage à l’échelle des communautés d’abeilles sauvages pourrait être le résultat d’un changement de la disponibilité des ressources florales dans les paysages (plantes sauvages ou cultivées). Une grande quantité de milieux semi- naturels est susceptible de favoriser les espèces émergeant avant ou après la période de floraison des cultures entomophiles (Bretagnolle and Gaba, 2015; Rollin et al., 2013).