La fumée dégagée par les feux de forêt au Québec cause des malformations des ailes chez les papillons de nuit, selon une étude de l’Université Concordia

Au cours de l’été 2023, le Québec a connu la pire saison de feux de forêt jamais enregistrée. À la fin de celle-ci, quelque 4,5 millions d’hectares de forêt boréale avaient été ravagés par les flammes. Si les effets de la fumée toxique sur les humains ont fait l’objet d’études approfondies, nos connaissances sur les répercussions de ces émanations sur la faune locale – y compris les insectes – restent insuffisantes.

Une nouvelle étude menée par une équipe de recherche de l’Université Concordia est l’une des premières à examiner les effets de l’exposition à la fumée des feux de forêt sur le développement des lépidoptères, ordre d’insectes ailés auquel appartiennent les papillons de nuit et les papillons diurnes.

Publiée dans la revue Environmental Science and Pollution Research, l’étude montre que l’exposition à la fumée au stade du développement larvaire entraîne des taux nettement plus élevés de malformations des ailes chez la tordeuse des bourgeons de l’épinette et la livrée des forêts, deux espèces qui, lorsque leur population explose, dévorent régulièrement les feuilles de millions d’hectares de forêts canadiennes.

« Ces insectes sont importants, car ils sont considérés comme ravageurs, c’est-à-dire qu’ils connaissent des périodes de pullulation au cours desquelles leur densité de population devient très élevée », indique Rosa Alicia Castillo Salazar, étudiante à la maîtrise et coauteure de l’étude. « Nous ne savons pas encore quelles seront les répercussions à long terme des feux de forêt et des changements climatiques sur ces insectes. Quoi qu’il en soit, aucune variation significative de leur population n’a été observée l’année suivante. »

Les tordeuses des bourgeons de l’épinette exposées à la fumée étaient deux fois plus susceptibles de présenter des ailes que l’équipe a qualifiées de repliées, froissées ou absentes. En effet, environ 30 % des larves recueillies après l’incendie avaient subi des malformations des ailes, contre environ 11 à 15 % l’année précédente.

Il en va pratiquement de même pour les livrées des forêts, bien que les mâles aient semblé avoir été touchés de manière disproportionnée, présentant davantage de malformations et une activité de vol réduite comparativement aux échantillons prélevés plus tard en laboratoire et sur le terrain, dans un environnement d’air pur.

Les pièges à phéromones, qui n’attrapaient que les papillons capables de voler, ont permis de capturer moins de papillons aux ailes endommagées, ce qui semble indiquer que ces malformations nuisent à leur capacité de vol.

Une étude « accidentelle »

Les membres de l’équipe de recherche étaient en train de recueillir des larves de tordeuses des bourgeons de l’épinette et de surveiller les populations de livrées des forêts dans la région de l’Abitibi, dans le cadre d’un tout autre projet, lorsque l’intensification des feux les a contraints à se réfugier à l’intérieur. Cette interruption a eu pour effet de diviser leurs échantillons en deux groupes : ceux prélevés « avant » et ceux prélevés « après » l’exposition à la fumée. L’équipe en a alors profité pour comparer la morphologie des ailes, la masse corporelle et la capacité de vol.

Le mécanisme exact qui relie la fumée aux malformations des ailes reste à éclaircir, mais les chercheuses et chercheurs émettent l’hypothèse que ces malformations pourraient être attribuables à des perturbations hormonales pendant la métamorphose ou à une modification des habitudes respiratoires résultant de la mauvaise qualité de l’air.

Curieusement, les papillons de nuit aux ailes déformées de l’une ou l’autre espèce étaient systématiquement plus lourds que les spécimens normaux, ce que l’équipe de recherche n’arrive pas encore à expliquer. On soupçonne que cet écart pourrait s’expliquer par une mortalité plus élevée chez les individus plus petits et plus faibles, avec pour conséquence que seuls les plus gros parviennent à survivre jusqu’à l’âge adulte.

La population demeure stable

Les membres de l’équipe de recherche soulignent en outre que malgré le nombre élevé de malformations des ailes observé en 2023, la population de papillons de nuit de la région est restée stable l’année suivante.

Alors que les feux de forêt gagnent en fréquence et en intensité dans la forêt boréale canadienne, les chercheuses et chercheurs ayant réalisé l’étude font valoir que des recherches supplémentaires seront nécessaires pour comprendre les incidences à long terme de la fumée sur les écosystèmes forestiers.

« À certains égards, cette étude soulève plus de questions qu’elle n’apporte de réponses, et elle nous oriente dans deux directions différentes », note Emma Despland, professeure au Département de biologie et auteure responsable de la supervision de l’article.

« D’une part, quelle est l’incidence des feux de forêt sur la biodiversité, outre les effets des flammes elles-mêmes? Et d’autre part, étant donné que les infestations d’insectes et les feux constituent les deux principales perturbations naturelles dans les forêts boréales, que signifient ces résultats en ce qui a trait à la dynamique entre ces deux phénomènes? Nous n’en savons tout simplement rien. »

L’ancienne boursière postdoctorale Sabina Noor est l’auteure principale et auteure source de l’étude. Miguel Montoro Girona de l’Université du Québec en Abitibi a également contribué à la recherche.

Cette étude a été financée par le ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs ainsi que par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada.

Lisez l’article cité : « Wildfire smoke exposure impacts wing development of two pest outbreaking moths in boreal forests »