Modélisation de la distribution géographique de deux scolytes, Tomicus destruens et Tomicus piniperda, en Europe et dans la région méditerranéenne

A. Horn (1) , Carole Kerdelhue (2) , François Lieutier (3) , Jean-Pierre Rossi (2)

1 LBLGC - Laboratoire de Biologie des Ligneux et des Grandes Cultures
2 UMR CBGP - Centre de Biologie pour la Gestion des Populations
3 URFM - Unité de Recherches Forestières Méditerranéennes

Preliminary note – Data and results presented in that paper come from the original article: Horn A., Kerdelhué C., Lieutier F., Rossi J.P., 2012. Predicting the distribution of the two bark beetles Tomicus destruens and Tomicus piniperda in Europe and the Mediterranean region. Agricultural and Forest Entomology, 14, 358-366.Various factors such as climate and resource availability influence the geographical distributions of organisms. Species that are susceptible to small temperature variations are known to experience rapid distribution shifts as a result of current global warming, sometimes leading to new threats to agriculture and forests. Tomicus destruens and Tomicus piniperda (Coleoptera, Curculionidae, Scolytinae) cause economic damage to pines in Europe and around the Mediterranean Basin. However, their respective potential distributions have not yet been studied at a large scale, mostly because these two species have long been misidentified. The present study aimed to investigate the influence of climatic factors on the geographical distributions of both Tomicus species in Europe and around the Mediterranean Sea, and to establish maps of suitable areas. We used occurrence data from 114 published localities where the presence or absence of both species was unambiguously recorded and confirmed by molecular data, and we gathered WorldClim meteorological records to link the occurrence of insects and climatic data and to build potential distribution maps. The two studied Tomicus species presented parapatric distributions and opposite climate requirements. T. destruens occurs in locations with warmer temperatures, whereas T. piniperda occurs under colder, continental climates. Amongst the investigated climatic variables, temperature appeared to be most correlated with both species distributions. We further extended our approach to explore potential geographical distributions under climate change scenarios. This showed that the distribution of both species is expected to exhibit strong alteration in the near future (2080) corresponding to a marked expansion of T. destruens towards northern Europe and a retractation and fragmentation of the distribution of T. piniperda.

Résumé - Différents facteurs, tels que le climat ou la disponibilité de certaines ressources, affectent la distribution géographique des organismes. Aujourd’hui, les espèces sensibles à de faibles variations de température connaissent des modifications de leur aire de distribution sous l’effet du changement climatique, avec parfois de nouveaux risques pour l’agriculture et les forêts. Tomicus destruens et Tomicus piniperda (Coleoptera, Curculionidae, Scolytinae) causent des dégâts importants aux pins en Europe et sur le pourtour méditerranéen mais leur aire de distribution potentielle à une large échelle est encore mal connue, en particulier parce que ces deux espèces ont longtemps été confondues. L’étude présentée ici a pour objectif de mieux comprendre l’impact des variables climatiques sur la distribution géographique des deux espèces et d’établir des cartes de distribution potentielle, actuelles et futures. Nous avons utilisé 114 données d’occurrence publiées pour lesquelles la présence et l’absence des deux espèces sont avérées par des diagnostiques moléculaires. Nous avons utilisé les données climatiques disponibles dans la base « WorldClim » afin d’ajuster des modèles linéaires généralisés pour modéliser les relations climat – occurrences de T. destruens et T. piniperda. Les résultats obtenus montrent que les deux espèces ont des distributions parapatriques et des préférences climatiques différentes. T. destruens est présent dans les zones les plus chaudes tandis que T. piniperda occupe les régions les plus froides ayant probablement des saisons marquées. Nous avons utilisé les modèles précédents pour réaliser une projection permettant d’estimer la distribution potentielle de chaque espèce dans le cadre du scénario de changement climatique IPCC 4 du CIAT (modèle CCCM avec un scénario d’émission a2a). Les résultats indiquent que les distributions des deux espèces devraient connaître d’importants changements à court terme (2080). Ainsi, T. destruens remonterait vers le nord de l’Europe tandis que l’aire de distribution de T. piniperda serait à la fois réduite et très fragmentée.

Mots clés: Modelisation; geographic distribution; bark beetles; Tomicus; climatic factors; host plants; distribution géographique; scolytes; facteurs climatiques; plantes-hôtes

Domaines: Sciences du Vivant [q-bio]

A. Horn, Carole Kerdelhue, François Lieutier, Jean-Pierre Rossi. Modélisation de la distribution géographique de deux scolytes, Tomicus destruens et Tomicus piniperda, en Europe et dans la région méditerranéenne. Annales de l'INRGREF, 2011, 17, pp.157-171. ⟨hal-01189980⟩