Spatiotemporal heterogeneity of larch budmoth outbreaks in the French Alps over the last 500 years
Résumé
In the subalpine forest ecosystems of the French Alps, European larch trees (Larix decidua Mill.) are periodically affected by outbreaks of a defoliating insect, the larch budmoth (Zeiraphera griseana (Hubner, 1799); LBM). To assess the long-term dynamics of LBM populations, we propose a spatiotemporal analysis of a long outbreak chronology reconstruction for the entire French Alps covering the period 1414-2009. This chronology was obtained by analyzing tree ring width (TRW) chronologies collected from 44 larch populations. The evidence of a latitudinal gradient in LBM is an original result that we have related to the "travelling waves" and "epicenter" theory. Wavelet analyses revealed a strong explicit continuous signal for periodicities of 4, 8, and 16 years throughout the entire 1500-2003 time series, except for a loss of power from 1690 to 1790 and since the early 1980s. We hypothesize that these abrupt changes could reflect a physiological response of LBM to past climatic variations. The spatial and temporal variability of LBM outbreaks and the propagation phenomenon in the French Alps highlighted by this study raises questions regarding its future dynamics in response to the expected climate change.
Dans les écosystèmes forestiers subalpins des Alpes françaises, le mélèze (Larix decidua Mill.) subit périodiquement les épidémies d’un insecte défoliateur, la tordeuse du mélèze (Zeiraphera griseana (Hübner, 1799); LBM). Afin de mieux comprendre les dynamiques à long terme des populations de tordeuse, nous proposons dans cet article une analyse spatio-temporelle d’une très longue reconstruction des épidémies pour la période 1414–2009 sur l’ensemble des Alpes françaises. Cette chronologie a pu être reconstruite à partir des cernes de croissance de 44 populations de mélèze. Les résultats ont permis de mettre en évidence le rôle d’un gradient latitudinal que nous avons attribué au phénomène théorique des « épicentres » et « vagues de dissémination ». D’autre part, les analyses temporelles, réalisées à l’aide de la méthode des ondelettes, ont révélé l’existence d’un fort signal continu pour des fréquences périodiques de 4, 8 et 16 ans sur l’ensemble de la chronologie à l’exception d’une perte d’énergie entre 1690 et 1790 et depuis le début des années 1980. Ces changements pourraient refléter une réponse physiologique de la tordeuse à des variations climatiques passées. La variabilité temporelle et spatiale des épidémies de tordeuse ainsi que le mode de propagation à travers les Alpes françaises nous ont conduits à nous interroger sur les dynamiques futures de l’insecte et de son hôte en réponse au réchauffement climatique rapide dans les écosystèmes de haute élévation.
Mots clés
Complex Continuous Wavelet Transdorm
Transformee en ondelettes complexes continues
global change
larch
european larch (tree)
mélèze
impact climatique
hétérogénéité temporelle
larix decidua
zeiraphera griseana
tordeuse des bourgeons
modèle d'expansion
espèce invasive
alpes françaises
hétérogénéité spatiale
évolution spatiotemporelle
propagation
alpes
changement climatique
invasion biologique
larch budmoth
insect outbreak
French Alps
spatiotemporal heterogeneity
climate change impact
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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