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Biologie des termites et fonctionnement des écosystèmes tropicaux (EcoTerm)

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Thématiques de recherche

Les termites sont au centre des recherches de l’équipe. Le choix de ces organismes se justifie par leur diversité et leur succès écologique qui résulte en partie des interactions qu’ils ont développées au cours de l’évolution avec des microorganismes. Ces interactions leur ont permis de coloniser des écosystèmes divers, particulièrement dans les biomes tropicaux. Un autre facteur important dans le succès écologique de ces insectes est leur organisation sociale complexe incluant un partage entre les individus des tâches nécessaires à la survie de la colonie (reproduction, nutrition, construction…).

La connaissance de leur biologie, de leur éthologie, de leur répartition, de leur relations inter- et intra-spécifiques doit nous permettre de préciser les conséquences sur les services écosystémiques d’une modification de ces populations suite aux perturbations anthropiques. À terme, il s’agit d’explorer des scénarios d’évolution des écosystèmes soumis à des perturbations anthropiques qui impliquent des modifications profondes des populations d’ingénieurs de l’écosystème et de proposer des solutions pour en limiter les impacts négatifs.


Grands axes de recherche

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Les axes de recherche proposés couvrent la diversité et le fonctionnement de ces organismes ingénieurs à travers les interactions avec les microorganismes des sols et les services écosystémiques qui en découlent dans un contexte de perturbations anthropiques.


Axe 1 : Assemblages d’espèces et systèmes de reproduction
(Coordonnateur Virginie ROY, MC UPEC)

Les changements dans l’usage des sols (intensification de l’agriculture, déforestation, pollutions métalliques et organiques), les changements climatiques et l’introduction d’espèces exotiques, sont les causes d’une modification rapide de la diversité biologique.
Les termites sont le groupe d’insectes décomposeurs le plus important en forêt tropicale et leur réponse à la perturbation des habitats a révélé des changements importants dans l’abondance et la diversité des espèces. À l’échelle spécifique, la perte ou la fragmentation des habitats suite aux activités anthropiques peuvent également influer sur la rencontre des reproducteurs, leurs capacités de dispersion ou les stratégies de reproduction. Ces changements peuvent avoir des conséquences importantes sur les processus biologiques et affecter la résilience des écosystèmes.
Cet axe de recherche est abordé par les quatre problématiques suivantes :
1) Délimitation et identification des espèces
2) Caractérisation des assemblages d’espèces
3) Caractérisation des systèmes de reproduction et des potentialités de dispersion
4) Etude des mécanismes moléculaires impliqués dans la reproduction des termites


Axe 2 : Termites et processus microbiens : conséquences sur le fonctionnement des écosystèmes tropicaux
(Coordonnateur Edouard MIAMBI, MC UPEC)

La décomposition de la matière organique est le résultat d’une série de réactions chimiques permettant la transformation des composés organiques complexes en composés simples. Cette série de réactions peut aboutir à la minéralisation complète de la matière organique avec pour conséquence la libération dans les sols des éléments assimilables par les plantes et aussi des gaz (dont certains sont à effet de serre).
Ce processus séquentiel est dépendant de la diversité de la macrofaune, particulièrement les termites, et aussi des communautés microbiennes du sol. Par conséquent, l’exposition de ces organismes aux perturbations anthropiques peut impacter l’activité de ces derniers et affecter leurs capacités à dégrader la matière organique. Les travaux de cet axe portent sur l’évaluation des réponses de la macrofaune et des microorganismes du sol aux perturbations anthropiques. Ces réponses sont appréhendées à travers les modifications de la structure des communautés microbiennes du sol et de l’expression des gènes de fonction ciblés en relation avec les assemblages fonctionnels de la macrofaune.


Axe 3 : Métabolisme, symbiose et éthologie des termites : applications à la lutte biologique
(Coordonnateur Mireille VASSEUR-COGNET, CR INSERM)

L’augmentation de la transformation des écosystèmes en agrosystèmes, nécessaires à la sécurité alimentaire d’une population humaine en croissance, conduit à une prolifération de certaines espèces animales qui, en limitant les productions agricoles ou forestières, sont considérées comme des nuisibles.
Ainsi, si dans les écosystèmes naturels tropicaux les termites ont un rôle écologique important, certaines espèces (± 10%) peuvent par contre devenir des ravageurs dans les systèmes agricoles. Malgré l’impact économique de ces nuisibles, il n’existe à ce jour aucune méthode permettant une destruction rapide et surtout ciblée de ces insectes. Les stratégies de lutte chimique ont une efficacité discutable (toutes ne permettant pas l’élimination totale de la colonie) et les quantités de produits utilisés sont excessives. Dans la grande majorité des cas, ces techniques consistent en des épandages répétés de pesticides sur le sol avec pour conséquence une destruction plus ou moins massive d’espèces non ciblées et une pollution progressive de l’environnement. Des méthodes alternatives de lutte plus spécifiques doivent être mises au point en s’appuyant sur le regroupement de compétences sur la biologie des termites au sein de l’équipe et sur l’existence d’une salle d’élevage de termites unique au monde.

Corinne ROULAND-LEFEVRE, chef de l’équipe EcoTerm, DR IRD