Le mystère des lucioles disparues

Depuis que l'homme observe le ciel nocturne, les lucioles illuminent les soirées d'été de leur lueur magique. Mais des rapports anecdotiques provenant de toute l'Amérique du Nord ont suggéré que les populations de lucioles pourraient être en déclin au cours des dernières décennies. Pour résoudre ce mystère, les scientifiques ont exploité un vaste ensemble de données de science citoyenne afin de découvrir les facteurs environnementaux complexes qui influencent l'abondance des lucioles - et ont identifié le changement climatique comme une menace potentielle.

Les lucioles, ou Lampyridae, représentent plus de 2 000 espèces réparties dans le monde entier. Bien que seule une poignée d'entre elles produisent de la lumière, les parades nuptiales bioluminescentes font des lucioles l'une des familles d'insectes les plus charismatiques. Pourtant, jusqu'à présent, on en savait étonnamment peu sur les tendances à grande échelle de leurs populations. "Les lucioles sont difficiles à étudier, car les différentes espèces émettent des signaux à des moments différents et vivent dans des habitats divers", explique le biologiste Darin McNeil, de l'université du Kentucky. "Nous avions besoin de données importantes pour comprendre les besoins écologiques de ces insectes à l'échelle d'un continent.

C'est là qu'intervient Firefly Watch, un projet de science citoyenne lancé en 2008 par le Musée des sciences de Boston. Les volontaires enregistrent les observations de lucioles au cours d'enquêtes nocturnes, fournissant des données sur le lieu, la date, les conditions météorologiques et l'estimation de l'abondance. Au cours de sa décennie d'existence, Firefly Watch a recueilli les données de 24 683 sites uniques dans l'est des États-Unis. "Cet ensemble de données nous a permis d'obtenir une vue sans précédent des populations de lucioles sur de grandes échelles spatiales et temporelles", explique M. McNeil.

 

"Les lucioles semblent extrêmement sensibles à la température et aux niveaux d'humidité, qui, selon les modèles climatiques, seront perturbés par le réchauffement de la planète.

M. McNeil et une équipe interdisciplinaire ont entrepris d'analyser les données du programme Firefly Watch à l'aide d'algorithmes d'apprentissage automatique, découvrant des schémas d'apparition des lucioles liés au climat, aux conditions météorologiques, aux sols, à l'utilisation des terres et à d'autres facteurs. Leurs conclusions, publiées récemment dans la revue Science of the Total Environment, représentent l'évaluation la plus complète à ce jour des facteurs influençant les populations de lucioles dans l'est de l'Amérique du Nord.

Les chercheurs ont d'abord construit des modèles pour tenir compte des biais de détection basés sur des facteurs tels que la date, l'heure de la nuit, la température et le clair de lune. Ils ont ensuite analysé la relation entre les schémas climatiques à grande échelle et l'abondance des lucioles, en cartographiant les points chauds et les points froids dans le paysage. De manière quelque peu surprenante, les meilleurs climats ont maximisé les populations de lucioles dans le haut du Midwest, le centre de l'Atlantique et certaines parties des Grandes Plaines, des régions qui ne sont pas traditionnellement considérées comme des bastions de la luciole.

Plus localement, l'équipe a constaté que le nombre de lucioles était fortement influencé par des interactions complexes entre les conditions du sol, les conditions météorologiques et les caractéristiques de l'occupation du sol. Par exemple, l'abondance des lucioles augmentait avec l'humidité du sol, mais diminuait fortement dans les sols sablonneux incapables de retenir l'eau. Les conditions plus chaudes ont également favorisé les lucioles, mais seulement jusqu'à un certain seuil - la chaleur excessive a réduit les populations, probablement en raison de l'impact sur les larves ou les insectes proies.

Les résultats ont notamment montré que le changement climatique constituait une menace croissante. "Les lucioles semblent extrêmement sensibles à la température et aux niveaux d'humidité, qui, selon les modèles climatiques, seront perturbés par le réchauffement de notre planète", explique M. McNeil. L'analyse de l'équipe suggère que certaines régions pourraient gagner des lucioles à mesure que les conditions deviennent plus optimales, mais que les populations globales risquent de décliner à mesure que les températures dépassent les limites tolérables.

Certains résultats ont remis en question les hypothèses antérieures. Contrairement aux attentes, les modèles n'ont détecté aucun effet négatif de l'utilisation des pesticides après avoir pris en compte la corrélation de la couverture terrestre. De plus, il est surprenant de constater que les abondances sont plus élevées dans les terres cultivées que dans les forêts, bien que les chercheurs notent que ce schéma nécessite une étude plus approfondie.

Les résultats correspondent à plusieurs facteurs de stress connus. L'urbanisation a fortement réduit le nombre de lucioles, car les surfaces imperméables ont remplacé les sols perméables nécessaires aux larves. La pollution lumineuse due à l'éclairage nocturne artificiel semble perturber les parades nuptiales en interférant avec les signaux bioluminescents.

"Ce travail apporte le soutien empirique dont nous avions besoin depuis longtemps pour évaluer les facteurs à l'origine des déclins signalés des lucioles", déclare M. McNeil. "Il suggère des priorités de conservation autour de l'atténuation des impacts du changement climatique et de la préservation des habitats sombres et humides proches de la surface du sol." L'équipe souligne qu'une surveillance constante et l'adoption de pratiques de gestion des terres respectueuses des insectes seront essentielles pour protéger les lucioles d'Amérique du Nord à l'avenir.

Les citoyens scientifiques de tout le pays ont fourni la matière première qui a rendu possible cette nouvelle compréhension. "Les lucioles sont charismatiques, faciles à observer pour tout le monde, mais leur complexité était invisible sans l'analyse des tendances des populations dans les différents environnements à l'aide de données de grande ampleur", explique M. McNeil. "Cela montre comment la science citoyenne peut résoudre des mystères écologiques auparavant hors de portée, avec des implications pour mieux cibler la conservation non seulement des lucioles mais aussi de nombreuses espèces menacées."

Chaque été, à la tombée de la nuit, les lucioles continuent d'émettre des signaux dans les prairies, les marais et les arrière-cours d'un bout à l'autre du pays. Mais avec l'intensification des pressions climatiques, leur avenir dépend plus que jamais de l'action. En découvrant les clés de la survie de ces coléoptères lumineux, cette étude historique ouvre la voie à des stratégies scientifiques garantissant que les lucioles continueront d'illuminer l'enfance pour les générations à venir.

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Référence(s)

1. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2024.172329 

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