Du bousier au papillon monarque, les insectes accomplissent plus de travail écologique que tout autre groupe d'animaux sur Terre — et la plupart d'entre eux sont en grave danger.
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Les insectes sont les animaux les plus dominants en nombre sur Terre selon presque toutes les mesures. On estime qu'il y a dix quintillions d'insectes individuels vivants à tout moment donné — environ 1,4 milliard pour chaque être humain. Ils constituent plus de la moitié de toutes les espèces animales connues. Ils sont ici depuis environ 480 millions d'années, soit 470 millions d'années de plus que notre propre genre. Ils ont survécu à tous les cinq événements d'extinction massive de la Terre. Et au cours des 50 dernières années, l'activité humaine a réduit leurs populations dans de nombreuses régions de 25 à 75 % — un déclin si rapide et si conséquent que les entomologistes ont commencé à le décrire comme une apocalypse des insectes, un terme qui n'est pas de l'hyperbole.
Le problème n'est pas seulement que les insectes déclinent. C'est que la plupart des gens ne le remarquent pas, parce que la plupart des gens ne prêtent pas attention aux insectes, parce que la plupart des insectes sont petits, et parce que ceux qui attirent l'attention — moustiques, mouches, cafards — sont ceux qui mordent, ennuient ou repoussent. Les services écologiques que fournissent les insectes sont largement invisibles de la même manière que l'infrastructure de l'eau est invisible : remarquée seulement lorsqu'elle échoue. Pollinisation, décomposition, aération du sol, cycle des nutriments, lutte contre les ravageurs, fourniture de nourriture pour les oiseaux, poissons, reptiles et mammifères — ce sont des fonctions que les écosystèmes du monde accomplissent grâce aux insectes, et ce sont des fonctions qu'aucun autre groupe d'animaux ne peut remplacer à une échelle nécessaire.
Cette liste couvre 20 insectes dont les rôles écologiques spécifiques illustrent ce que les insectes font réellement et pourquoi leur déclin est important. La sélection couvre les pollinisateurs, les décomposeurs, les prédateurs, les parasitoïdes, les ingénieurs écosystémiques aquatiques, les ancres de la chaîne alimentaire, et plusieurs insectes dont les contributions spécifiques sont moins connues mais tout aussi importantes. La liste n'est pas exhaustive — aucune liste de 20 insectes ne pourrait l'être — mais chaque entrée est une étude de cas d'un type de fonction écologique que les insectes accomplissent et dont le monde dépend.
Chaque diapositive explique ce qu'est l'insecte, ce qu'il fait, et ce qui se passe lorsqu'il disparaît — car la manière la plus efficace de comprendre pourquoi quelque chose est important est d'imaginer son absence. L'absence de bousiers n'est pas une légère inconvénience. C'est une défaillance dans le cycle des nutriments, la productivité des pâturages, et le contrôle des maladies transmises par les déjections qui a été directement chiffrée dans les régions où les bousiers ont été perdus. L'absence de carabes n'est pas un manque trivial en biodiversité. C'est un échec de la lutte contre les ravageurs naturels à travers des millions d'acres de terres agricoles. Les insectes de cette liste ne sont pas de simples curiosités intéressantes. Ce sont des infrastructures.
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L'abeille est l'insecte auquel la plupart des gens pensent lorsqu'ils pensent aux pollinisateurs, et sa centralité dans cette liste reflète à la fois son importance écologique réelle et la manière spécifique dont son déclin a rendu la perte d'insectes lisible pour les personnes qui sinon n'y penseraient pas. L'effondrement des colonies d'abeilles gérées — le désordre du collapse des colonies, documenté pour la première fois aux États-Unis en 2006 et observé par la suite en Europe et ailleurs — a été le premier déclin d'insectes qui a généré une couverture médiatique grand public et une réponse politique, en partie parce que ses conséquences économiques étaient immédiatement quantifiables.
Les abeilles pollinisent environ 70 des quelque 100 espèces de cultures qui nourrissent 90 % de la population mondiale, y compris les amandes, les pommes, les cerises, les myrtilles, les avocats et les concombres. La valeur économique mondiale des services de pollinisation des abeilles est estimée à plus de 200 milliards de dollars par an. Dans la Vallée Centrale de la Californie, où la production d'amandes nécessite l'événement de pollinisation géré le plus important au monde — environ deux millions de colonies d'abeilles transportées dans la vallée chaque février, représentant environ 60 % de toutes les colonies d'abeilles gérées aux États-Unis — un déclin de la santé des abeilles a des conséquences financières immédiates, spécifiques et importantes à la fois pour les producteurs et les consommateurs.
Les mécanismes du déclin des abeilles sont multiples et interagissent : l'acarien varroa, un acarien parasite qui attaque les abeilles et transmet des agents pathogènes viraux ; les pesticides néonicotinoïdes, qui altèrent la navigation et la fonction immunitaire ; la perte d'habitat et la réduction de la diversité florale ; et le stress de l'apiculture migratoire à grande échelle industrielle elle-même. L'interaction entre ces facteurs de stress est plus dommageable qu'aucun d'eux ne le serait seul.
L'abeille est également un rappel que les pollinisateurs gérés ne sont pas un substitut aux pollinisateurs sauvages. Les espèces d'abeilles sauvages — bourdons, abeilles solitaires — sont des pollinisateurs plus efficaces par individu que les abeilles pour de nombreuses cultures, et leurs populations déclinent plus rapidement que les colonies d'abeilles gérées car elles n'ont aucune gestion humaine pour compenser les pertes. La crise des abeilles est la partie visible d'un déclin beaucoup plus important des pollinisateurs qui se déroule en grande partie à l'abri des regards du public.
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Le papillon monarque entreprend l'une des migrations les plus extraordinaires du règne animal : un voyage aller-retour multigénérationnel de 4 000 kilomètres entre les lieux de reproduction estivale au Canada et dans le nord des États-Unis et les sites d'hivernage dans les forêts de sapins oyamel du centre du Mexique. Aucun papillon individuel ne complète le cycle complet — la migration automnale vers le sud est effectuée par une génération unique qui vit de six à huit mois, tandis que le voyage de retour vers le nord est complété par deux ou trois générations successives, chacune ne vivant que quatre à six semaines. Le mécanisme de navigation — une boussole solaire compensée par le temps combinée à une détection magnétique — n'est toujours pas pleinement compris.
Le monarque est à la fois un indicateur écologique et un acteur écologique. En tant que pollinisateur, il contribue à la reproduction de dizaines d'espèces de fleurs sauvages à travers son aire de répartition. En tant qu'espèce proie, il fournit de la nourriture aux oiseaux, araignées et autres prédateurs, bien que sa séquestration de cardénolides toxiques de son hôte, l'asclépiade, le rende impropre à la consommation pour la plupart des prédateurs vertébrés — une défense chimique que les espèces d'oiseaux ayant évolué pour tolérer la toxine exploitent en se nourrissant abondamment de monarques sur les sites d'hivernage mexicains.
La population de monarques a diminué d'environ 80 % depuis les années 1980. Les causes sont bien documentées : la perte de l'asclépiade — la seule plante sur laquelle les monarques pondent des œufs et dont les chenilles se nourrissent — des paysages agricoles suite à l'adoption généralisée de cultures tolérantes au glyphosate, qui ont permis des applications d'herbicides qui ont éliminé l'asclépiade des champs de maïs et de soja à travers le Midwest ; l'exploitation forestière et la dégradation des forêts d'hivernage mexicaines ; et le changement climatique, qui modifie le timing de la disponibilité de l'asclépiade par rapport au calendrier de migration de manière difficile à prévoir.
Le déclin des monarques a catalysé un effort de conservation significatif, y compris des programmes de plantation d'asclépiade, des programmes de mise en jachère agricole et la protection des forêts au Mexique. Le monarque a été inscrit comme espèce en danger sur la Liste rouge de l'UICN en 2022 — la première fois qu'il recevait cette désignation.
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Le scarabée bousier accomplit l'un des services écologiques les plus peu glamour et les plus essentiels dans les écosystèmes terrestres : il enterre le fumier. Ce faisant, il retourne les nutriments au sol, aère le sol compacté, réduit l'habitat de reproduction des parasites et des pathogènes associés aux excréments et contrôle les populations de mouches qui se reproduiraient autrement dans les excréments non traités à des niveaux qui seraient significatifs d'un point de vue économique et épidémiologique.
La valeur écologique des bousiers est l'un des exemples les mieux évalués des services écosystémiques des insectes. Une étude de 2007 publiée dans la revue Ecology Letters a estimé que les bousiers économisent à l'industrie bovine américaine environ 380 millions de dollars par an grâce aux services de contrôle des mouches et de fertilité du sol qu'ils fournissent. En Australie, où les bousiers ne sont pas indigènes et n'étaient donc pas adaptés aux excréments des bovins introduits, un programme d'introduction délibérée de bousiers a été lancé en 1965 et se poursuit jusqu'à aujourd'hui, important des espèces d'Europe, d'Afrique et d'ailleurs pour traiter les excréments de bovins que les bousiers australiens natifs ne pouvaient pas gérer. Avant le programme, les excréments de bovins persistaient à la surface des pâturages australiens pendant des mois, générant des mouches en quantités constituant un véritable problème de santé publique.
Il existe environ 6 000 espèces de bousiers dans le monde, réparties dans la plupart des écosystèmes terrestres du monde et spécialisées pour différents types de fumier, différentes saisons et différentes conditions de sol. La diversité est en elle-même écologiquement importante : différentes espèces traitent le fumier à différentes profondeurs, rythmes et périodes de l'année, et la perte complète de toute espèce supprime un composant spécifique de la fonction globale de recyclage des nutriments. Dans les écosystèmes où les grands mammifères ont disparu, réduisant la ressource disponible en fumier, les populations de bousiers ont diminué à leur tour, illustrant le couplage étroit entre les communautés de mammifères et d'insectes qui rend la perte de l'un ou de l'autre écologiquement conséquente.
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Les carabes, la famille des Carabidae, avec environ 40 000 espèces connues, sont parmi les insectes prédateurs les plus abondants et les plus importants sur le plan écologique dans les écosystèmes terrestres. Ce sont principalement des chasseurs nocturnes qui se déplacent à la surface du sol et dans la litière de feuilles en consommant d'autres invertébrés, notamment des limaces, des escargots, des pucerons, des œufs de mouches, des collemboles et des graines de mauvaises herbes, à des rythmes qui font d'eux des agents significatifs de lutte biologique naturelle dans les environnements agricoles et jardiniers.
L'importance des carabes dans l'agriculture est bien documentée mais peu appréciée par la plupart des agriculteurs et jardiniers. Des études dans les systèmes de cultures céréalières ont constaté que la prédation des carabes réduit les populations de pucerons de 30 à 70 % dans certains contextes, et la prédation des œufs de limaces et des petites limaces dans les cultures maraîchères est un service significatif dans les régions où la pression des limaces nécessiterait autrement l'application de molluscicides. La valeur des services de lutte biologique naturelle fournis par les carabes et d'autres invertébrés prédateurs a été estimée à 4,5 milliards de dollars par an rien qu'aux États-Unis.
Les carabes sont des indicateurs sensibles de la qualité de l'habitat et des pratiques de gestion des terres. Le labour intensif perturbe leur habitat d'hivernage dans le sol et la litière. L'utilisation de pesticides, qu'il s'agisse d'insecticides qui les tuent directement ou d'herbicides qui suppriment la structure végétale dont ils dépendent, réduit considérablement les populations. La gestion des bordures de champs est l'une des interventions les plus efficaces pour soutenir les populations de carabes : des bordures d'herbe non cultivées autour des champs arables fournissent l'habitat d'hivernage et de reproduction que les champs cultivés de manière intensive ne fournissent pas, et leur présence est constamment associée à une plus grande abondance et diversité de carabes dans les champs adjacents.
Le déclin des populations de carabes dans les paysages agricoles intensivement exploités est l'un des aspects les moins visibles mais les plus conséquents du déclin plus large des insectes, représentant une perte des services de lutte biologique que les agriculteurs remplacent par des intrants de pesticides.
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Les chrysopes — en particulier les chrysopes vertes de la famille des Chrysopidae — sont l'un des insectes de lutte biologique les plus efficaces dans les jardins et les écosystèmes agricoles, jouant un rôle que la plupart des jardiniers et des agriculteurs ignorent, même lorsque les chrysopes sont présentes en grand nombre. Les chrysopes adultes sont des insectes délicats, vert pâle, avec de grandes ailes veinées et des yeux dorés, que l'on rencontre près des lumières les soirées d'été et généralement considérées comme des curiosités bénignes. Leurs larves sont différentes : des prédateurs voraces et blindés qui consomment des pucerons, des acariens, des thrips, des aleurodes et les œufs de divers papillons nuisibles à des taux qui les ont rendus précieux dans les programmes de lutte biologique commerciale.
Une seule larve de chrysope peut consommer environ 200 pucerons en une semaine, et la période larvaire dure de deux à trois semaines, ce qui signifie qu'un seul individu peut être responsable de centaines de pucerons tués avant de se nymphoser. Dans les cultures riches en pucerons, la population naturelle de chrysopes peut réduire considérablement la densité de pucerons avant que la population nuisible n'atteigne des niveaux économiquement préjudiciables, fournissant un service de suppression des nuisibles qui ne nécessite aucune entrée chimique.
L'industrie de la lutte biologique produit des œufs de chrysope pour les vendre aux cultivateurs — ils sont libérés dans les serres et les tunnels plastiques où la pression des pucerons et des acariens est élevée. Cette pratique est une reconnaissance explicite du service écosystémique que les populations naturelles de chrysopes fournissent gratuitement dans les paysages où l'utilisation d'insecticides ne les a pas éliminées.
Les populations de chrysopes sont réduites par les insecticides à large spectre, qui les tuent en même temps que les nuisibles qu'elles contrôlent, créant une situation où l'utilisation de pesticides élimine le contrôle naturel des nuisibles qui réduirait le besoin d'utiliser des pesticides. Ce cercle vicieux — dans lequel l'utilisation d'insecticides augmente la dépendance à l'égard des insecticides en détruisant les ennemis naturels qui fourniraient autrement un contrôle — est l'un des schémas les plus documentés en entomologie agricole.
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Les bourdons sont les pollinisateurs les plus efficaces de nombreuses espèces de cultures, surpassant les abeilles domestiques en efficacité de pollinisation par individu pour les tomates, les poivrons, les myrtilles et plusieurs autres cultures grâce à leur capacité de pollinisation vibratoire — un comportement dans lequel l'abeille saisit la fleur et vibre ses muscles de vol à une fréquence spécifique, délogeant le pollen que les autres pollinisateurs ne peuvent pas accéder. Les tomates, en particulier, nécessitent la pollinisation vibratoire pour libérer le pollen de leurs anthères poricides, et l'industrie mondiale des serres de tomates dépend presque entièrement des bourdons élevés commercialement pour ce service.
Les plus de 250 espèces de bourdons varient considérablement en longueur de langue, taille corporelle et comportement de butinage, et cette diversité leur permet de polliniser une plus grande variété de formes et de profondeurs de fleurs qu'une seule espèce d'abeille pourrait gérer. Les espèces à langue courte pollinisent les fleurs peu profondes que les espèces à longue langue visitent rarement. Les espèces à longue langue pollinisent les fleurs tubulaires profondes — trèfle rouge, digitale, aconit — que les espèces à langue courte ne peuvent pas accéder efficacement. La diversité de la communauté des bourdons est elle-même un service écologique : une communauté avec plusieurs espèces fournit une couverture de pollinisation plus complète qu'une communauté d'abondance égale mais avec une seule espèce.
Le déclin des bourdons a été particulièrement sévère en Amérique du Nord et dans certaines parties de l'Europe. Le bourdon rouillé, autrefois commun dans l'est et le centre des États-Unis, a été inscrit comme en danger fédéral aux États-Unis en 2017 — le premier bourdon à recevoir cette désignation. Sa population a diminué d'environ 87 % entre la fin des années 1990 et la date de l'inscription. Les causes incluent la perte d'habitat, le pathogène Nosema bombi introduit par l'industrie commerciale des bourdons, et l'interaction entre l'exposition aux pesticides et la susceptibilité aux pathogènes qui rend les populations d'abeilles stressées plus vulnérables aux maladies.
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Les libellules sont parmi les plus anciens insectes volants, leur plan corporel n'ayant pratiquement pas changé depuis 300 millions d'années, et elles comptent parmi les prédateurs aériens les plus efficaces du règne animal. Les libellules adultes attrapent et consomment des moustiques, des moucherons, des mouches et d'autres petits insectes volants en vol, avec un taux de réussite de chasse d'environ 95 % — le plus élevé de tous les prédateurs, vertébrés ou invertébrés. Leurs larves, qui vivent dans des environnements d'eau douce allant des étangs aux rivières, sont des prédateurs aquatiques tout aussi voraces, consommant des larves de moustiques, des puces d'eau, des petits poissons et des têtards.
Le rôle de la libellule en tant que prédateur de moustiques est son service écologique le plus discuté, bien que l'ampleur de ce service soit véritablement significative. Les stades adulte et larvaire consomment des moustiques, rendant les libellules efficaces à deux points du cycle de vie du moustique simultanément. Dans les régions où les maladies transmises par les moustiques sont une préoccupation de santé publique — paludisme, dengue, virus du Nil occidental — la suppression naturelle des populations de moustiques par les libellules et d'autres prédateurs d'insectes aquatiques est un service gratuit que les programmes de contrôle chimique des moustiques tentent de reproduire à un coût considérable et avec des effets secondaires environnementaux.
Les libellules sont également des indicateurs sensibles de la santé des écosystèmes d'eau douce. Parce qu'elles nécessitent de l'eau propre et bien oxygénée avec des structures végétales spécifiques pour se reproduire, leur présence dans un plan d'eau indique un niveau d'intégrité écologique que les espèces tolérantes — celles capables de survivre dans une eau polluée ou dégradée — ne fournissent pas. La surveillance des libellules est utilisée comme substitut pour l'évaluation de la biodiversité d'eau douce dans plusieurs pays.
Le déclin mondial des populations de libellules — causé par la perte d'habitat d'eau douce, la pollution de l'eau et le drainage des zones humides — fait partie d'une crise plus large de la biodiversité d'eau douce. Les écosystèmes d'eau douce couvrent moins de 1 % de la surface de la Terre mais soutiennent environ 10 % de toutes les espèces connues, et ils déclinent plus rapidement que les écosystèmes terrestres ou marins selon la plupart des mesures.
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Le ver à soie — Bombyx mori — est l'un des insectes domestiqués les plus anciens de l'histoire humaine et la source de l'un des textiles les plus appréciés de la culture humaine. Sa domestication en Chine remonte à au moins 5 000 ans, voire 7 000, ce qui en fait à peu près contemporain de la domestication des bovins et des chevaux. Le ver à soie est si complètement domestiqué qu'il est incapable de survivre sans soins humains — il ne peut pas voler, ne peut pas se camoufler et produit des cocons de soie si grands et nutritifs que les oiseaux sauvages détruiraient rapidement toute population laissée sans protection.
Un seul cocon de ver à soie contient un filament continu de soie pouvant atteindre 1 500 mètres de long — un seul fil de protéine produit par la chenille lors de sa nymphose, suffisamment résistant pour que, livre pour livre, il dépasse la résistance à la traction de l'acier. Le fil de soie est déroulé du cocon dans un processus appelé dévidage, avec plusieurs cocons déroulés simultanément et les filaments torsadés ensemble pour produire le fil plus épais utilisé dans le tissage. La Chine reste le plus grand producteur de soie au monde, mais la production de soie s'est étendue à l'Inde, au Japon, au Brésil et à de nombreux autres pays.
L'importance écologique et économique du ver à soie dépasse les textiles de luxe. La séricine — une protéine extraite des cocons de soie en tant que sous-produit du dévidage de la soie — est utilisée dans les cosmétiques, les produits pharmaceutiques et les applications biomédicales, y compris les sutures et le soutien de tissus. La combinaison unique de résistance, de flexibilité et de biocompatibilité de la fibre de soie en a fait un sujet de recherche importante sur les biomatériaux, avec des applications incluant des systèmes de délivrance de médicaments, des pansements et des substrats électroniques biodégradables.
Le ver à soie illustre également une catégorie spécifique d'importance des insectes : l'insecte domestiqué dont la valeur pour la civilisation humaine est culturelle et économique plutôt que principalement écologique. Un monde sans le ver à soie serait un monde sans soie — et sans les réseaux commerciaux, les échanges culturels et les développements technologiques que la soie a permis sur les routes qui portent son nom.
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Les lucioles — coléoptères bioluminescents de la famille des Lampyridae — comptent parmi les insectes les plus chéris culturellement dans le monde, et leur déclin dans de nombreuses régions au cours des dernières décennies est l'un des points de données les plus émotionnellement résonnants dans l'histoire plus large de la perte d'insectes. Elles sont également écologiquement significatives de manières qui dépassent leur attrait visuel, et leur déclin est un indicateur de formes spécifiques de dégradation de l'environnement qui affectent une large gamme d'autres espèces.
Le flash bioluminescent de la luciole adulte est un signal de communication sexuelle : des motifs spécifiques à chaque espèce de durée, de fréquence et de couleur du flash permettent aux mâles et aux femelles de se trouver dans l'obscurité. Il existe environ 2 000 espèces de lucioles dans le monde, et la diversité des motifs de flash est remarquable — le mâle Photinus pyralis de l'est de l'Amérique du Nord fait un simple flash jaune en forme de J toutes les six secondes, tandis que les femelles répondent avec un délai de deux secondes depuis leur position dans la végétation. La spécificité de ces signaux signifie que les lucioles sont très sensibles à la pollution lumineuse, qui interfère avec les signaux et empêche l'accouplement — faisant de la lumière artificielle la nuit l'un des principaux moteurs du déclin des lucioles.
Les larves de la plupart des espèces de lucioles sont des prédateurs terrestres ou semi-aquatiques, se nourrissant de vers de terre, d'escargots et de limaces, et contribuant à la régulation de ces populations dans les habitats qu'elles occupent. Certaines espèces produisent la même chimie bioluminescente que les adultes, leur valant le nom de vers luisants. La biochimie spécifique de la bioluminescence des lucioles — la réaction luciférine-luciférase — a été largement adoptée dans la recherche médicale et biologique comme système de gène rapporteur, utilisé pour suivre l'expression génique, l'infection virale et l'activité des cellules cancéreuses dans les études en laboratoire.
Les populations de lucioles ont considérablement diminué dans de nombreuses régions d'Asie, d'Amérique du Nord et d'Europe, en raison de la perte d'habitat (elles nécessitent des conditions d'humidité spécifiques et une structure végétale), de la pollution lumineuse et de l'utilisation de pesticides. L'importance culturelle des spectacles de lucioles — qui attirent les touristes dans des lieux spécifiques au Japon, en Malaisie et aux États-Unis — donne à leur conservation un profil public que la plupart des déclins d'insectes ne reçoivent pas.
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Les syrphes — la famille des Syrphidae, avec environ 6 000 espèces connues — sont le deuxième groupe le plus important de pollinisateurs au niveau mondial après les abeilles, et le fait que la plupart des gens ne le sachent pas illustre bien à quel point les services écologiques des insectes sont invisibles dans la compréhension populaire. Les syrphes adultes se nourrissent de nectar et de pollen et sont des pollinisateurs efficaces de nombreuses cultures et fleurs sauvages, notamment dans des conditions froides, humides ou de début de saison lorsque l'activité des abeilles est réduite. Dans les vergers de pommiers au début du printemps, lorsque les températures sont trop basses pour une activité fiable des abeilles, les syrphes assurent des services de pollinisation qui remplacent et complètent la pollinisation par les abeilles.
De nombreuses espèces de syrphes sont des imitateurs batesiens — elles ressemblent aux abeilles ou aux guêpes par leur coloration et leur comportement pour dissuader les prédateurs, bien qu'elles ne possèdent ni dard ni venin. Le mimétisme est suffisamment efficace pour que la plupart des gens qui rencontrent des syrphes pensent qu'il s'agit de guêpes ou d'abeilles, ce qui explique probablement pourquoi les services de pollinisation des syrphes sont si souvent attribués aux abeilles dans les récits populaires.
Les stades larvaires des syrphes sont écologiquement diversifiés. Certaines espèces — les syrphes se nourrissant de pucerons, y compris l'espèce de jardin courante Episyrphus balteatus — sont des prédateurs voraces de pucerons et contribuent de manière significative à la lutte antiparasitaire naturelle dans les jardins et les systèmes agricoles. Une seule larve de syrphe se nourrissant de pucerons peut consommer plusieurs centaines de pucerons pendant son développement. D'autres espèces de syrphes ont des larves qui vivent dans du bois pourri, de la matière organique en décomposition ou des environnements aquatiques, contribuant à la décomposition et au cycle des nutriments.
La migration des syrphes est un phénomène qui n'a été documenté que récemment et qui est encore en cours de caractérisation. Certaines espèces entreprennent des mouvements de longue distance entre les habitats d'été et d'hiver, transportant le pollen sur de grandes distances et connectant potentiellement des populations végétales qui seraient autrement isolées sur le plan reproductif. L'ampleur de la migration des syrphes en Europe — estimée à des milliards d'individus traversant chaque année la Manche — suggère que leur contribution au transport de pollen à travers les paysages peut être écologiquement significative de manières encore non quantifiées.
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Les abeilles coupe-feuilles — abeilles solitaires du genre Megachile et des genres apparentés — sont des pollinisateurs indigènes d'une importance exceptionnelle pour un groupe spécifique de cultures et de fleurs sauvages, et leur efficacité en tant que pollinisateurs dépasse significativement celle des abeilles domestiques pour les plantes qu'elles desservent. Elles découpent des morceaux de feuille en forme de demi-cercle pour tapisser leurs cellules de nidification — un comportement qui rend leur présence dans un jardin immédiatement visible par des encoches circulaires caractéristiques dans les roses, glycines et autres plantes à feuilles tendres — et construisent des nids solitaires dans des cavités préexistantes dans le bois, les tiges creuses des plantes et le sol.
L'abeille coupe-feuille de la luzerne, Megachile rotundata, est l'un des pollinisateurs d'insectes les plus économiquement importants en Amérique du Nord après l'abeille domestique. Elle est le principal pollinisateur géré des cultures de semences de luzerne dans l'ouest des États-Unis et au Canada — cultures qui produisent des semences utilisées pour cultiver le foin de luzerne pour l'industrie bovine. Les abeilles domestiques évitent les fleurs de luzerne parce que le mécanisme de libération de pollen de la fleur déclenche un claquement qui frappe l'abeille et décourage les visites répétées; les abeilles coupe-feuilles ne sont pas dérangées par ce mécanisme et visitent les fleurs volontiers. L'industrie des abeilles coupe-feuilles de la luzerne gère des populations spécifiquement pour la pollinisation des semences de luzerne, libérant des abeilles dans les champs de semences à des intervalles programmés pour coïncider avec la floraison.
L'importance écologique plus large des abeilles solitaires — qui incluent les abeilles coupe-feuilles, les abeilles maçonnes, les abeilles minières, et des centaines d'autres espèces — a été de plus en plus reconnue à mesure que l'accent mis sur les abeilles domestiques s'est élargi pour inclure la diversité des pollinisateurs sauvages. Les abeilles solitaires pollinisent ensemble une gamme d'espèces végétales que les abeilles domestiques ne desservent pas efficacement, et leur diversité signifie que la communauté des pollinisateurs dans son ensemble est plus robuste et plus complète que ne pourrait l'être une seule espèce gérée.
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Les fourmis sont les insectes écologiquement les plus influents sur Terre selon la plupart des mesures — en termes de biomasse, de consommation d'énergie et de l'étendue des fonctions écologiques qu'elles remplissent. Il existe environ 20 000 espèces connues de fourmis, réparties dans tous les écosystèmes terrestres sauf l'Antarctique et les plus hautes altitudes montagneuses. Leur biomasse combinée dépasse celle de tous les mammifères et oiseaux sauvages réunis, et leurs activités écologiques — retournement du sol, dispersion des graines, prédation, décomposition, symbiose avec les plantes et les champignons — sont si fondamentales pour le fonctionnement des écosystèmes terrestres que leur disparition produirait des effets en cascade d'une magnitude extraordinaire.
Les fourmis sont les principaux ingénieurs du sol dans de nombreux écosystèmes. Leurs activités de construction de nids retournent et aèrent le sol à des taux comparables à l'activité des vers de terre, créant des macropores qui améliorent l'infiltration de l'eau et la distribution des nutriments. Une seule colonie de fourmis coupeuses de feuilles — les fourmis cultivatrices de champignons d'Amérique centrale et du Sud — peut déplacer plusieurs tonnes de sol par an, modifier la chimie du sol autour de la colonie par la décomposition des matières foliaires dans le jardin souterrain de champignons, et augmenter significativement la productivité des plantes dans la zone avoisinante.
La dispersion des graines par les fourmis — myrmécochorie — est un processus écologique critique dans de nombreuses communautés végétales. Environ 11 000 espèces végétales dans le monde ont des graines avec des appendices riches en lipides appelés élaïosomes qui sont nutritivement attrayants pour les fourmis. Les fourmis transportent les graines au nid, retirent et consomment l'élaïosome, et jettent la graine dans la zone de déchets de la colonie — généralement souterraine et enrichie en nutriments des activités de la colonie, offrant un environnement favorable à la germination. Le mutualisme de dispersion des graines par les fourmis est particulièrement important dans les communautés adaptées au feu, où les fourmis dispersent les graines sous terre avant les feux qui détruiraient les graines dispersées en surface.
L'importance écologique de la fourmi est égalée par sa résilience : les fourmis sont parmi les insectes les moins affectés par le déclin actuel, en partie à cause de leur organisation sociale et en partie à cause de leur flexibilité écologique. Leur stabilité relative alors que d'autres groupes d'insectes déclinent est en soi un point de données sur les fonctions écologiques qui peuvent être maintenues et celles qui peuvent échouer à mesure que le déclin des insectes se poursuit.
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Les nèpes — insectes aquatiques de la famille des Corixidae — sont parmi les insectes les plus abondants dans les écosystèmes d'eau douce et parmi les plus importants dans les réseaux alimentaires d'eau douce, occupant une position centrale dans la structure trophique des étangs, lacs, rivières et zones humides qui en font des liens critiques entre les producteurs primaires et les consommateurs supérieurs.
Les nèpes adultes sont des insectes aplatis et ovales qui utilisent leurs pattes postérieures en forme de rames pour se propulser dans l'eau, ramant d'un mouvement qui donne son nom à la famille. Elles sont principalement herbivores ou détritivores — se nourrissant d'algues, de diatomées et de matières végétales en décomposition — et sont consommées par les poissons, les invertébrés aquatiques, et une gamme d'oiseaux échassiers. Leur abondance numérique dans les systèmes d'eau douce sains en fait un aliment de base pour de nombreuses espèces de poissons, et leur déclin dans les systèmes d'eau douce dégradés est associé à une réduction de la productivité des poissons.
Les notonectes ont une relation inhabituelle avec le son pour leur taille. Le petit notonecte, Micronecta scholtzi, détient le record de l'animal le plus bruyant par rapport à sa taille corporelle : les mâles produisent un cri d'accouplement à 99,2 décibels en frottant leur pénis contre leur abdomen — un comportement appelé stridulation — produisant un son si fort par rapport à la longueur corporelle de trois millimètres de l'insecte qu'il devrait être audible pour les humains au-dessus de la surface de l'eau, bien que la plupart du son soit absorbé à l'interface eau-air.
Le notonecte joue également un rôle dans l'entomologie culturelle de plusieurs pays : au Mexique, les œufs de notonectes et de punaises d'eau apparentées — récoltés sur les lits des lacs et connus collectivement sous le nom d'ahuautle — ont été collectés comme source de nourriture depuis l'époque précolombienne et sont considérés comme un mets délicat. La récolte de l'ahuautle représente l'une des plus anciennes utilisations enregistrées d'insectes comme nourriture en Amérique et reflète la densité des populations de notonectes dans les systèmes d'eau douce productifs.
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Les sphinx — la famille des Sphingidae, avec environ 1 400 espèces connues — comptent parmi les pollinisateurs nocturnes les plus importants au monde, remplissant une niche de pollinisation largement sous-estimée car la plupart de leur activité a lieu la nuit, invisible à l'observation occasionnelle. Leur rôle en tant que pollinisateurs est disproportionné par rapport à leur nombre d'espèces : car de nombreux sphinx ont des trompes extrêmement longues — certaines espèces ont des trompes dépassant 28 centimètres — ils peuvent accéder au nectar dans des fleurs tubulaires trop profondes pour la plupart des autres pollinisateurs, et les plantes avec ces fleurs profondes dépendent souvent des sphinx comme leur principal ou seul pollinisateur.
Charles Darwin a prédit célèbrement en 1862, après avoir examiné l'orchidée Angraecum sesquipedale de Madagascar — qui a un éperon nectarifère de 29 centimètres de long — qu'un papillon avec une trompe de 30 centimètres devait exister pour la polliniser. La prédiction a été ridiculisée à l'époque. En 1903, 21 ans après la mort de Darwin, le sphinx Xanthopan morganii praedicta — l'épithète spécifique signifiant « comme prédit » — a été découvert à Madagascar avec une trompe de la longueur que Darwin avait calculée.
Les sphinx sont également importants en tant que défoliateurs larvaires dans certains écosystèmes, consommant du matériel végétal en quantités qui régulent la croissance des plantes et contribuent au cycle des nutriments. Le sphinx de la tomate et le sphinx du tabac — parmi les parasites de jardin les plus reconnus en Amérique du Nord — sont des larves de sphinx, et leur consommation de plantes solanacées dans les écosystèmes naturels contribue à la dynamique de la végétation de ces communautés.
Le déclin des populations de sphinx, associé à la perte d'habitat et à la réduction des fleurs à tubes profonds qu'ils pollinisent et dont ils dépendent, risque la co-extinction des plantes qui dépendent exclusivement d'eux — un processus appelé extinction de plantes dépendantes des pollinisateurs qui représente une perte écologique en cascade au-delà de la perte du sphinx lui-même.
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La mouche soldat noire, Hermetia illucens, a attiré plus d'attention commerciale et de recherche au cours de la dernière décennie que presque tout autre insecte, pour des raisons qui n'ont rien à voir avec son rôle écologique dans la nature et tout à voir avec son potentiel dans l'économie circulaire. Les larves de la mouche soldat noire sont des convertisseurs extraordinairement efficaces de déchets organiques — restes alimentaires, fumier, sous-produits agricoles — en protéines et graisses de haute qualité qui peuvent être utilisées comme alimentation animale, et le frass (excréments) qu'elles produisent comme sous-produit est un amendement du sol précieux.
L'efficacité est remarquable. Les larves de la mouche soldat noire peuvent réduire une masse donnée de déchets organiques de 40 à 70 % en deux semaines, tout en la convertissant en une biomasse qui est environ 40 % de protéines et 30 % de graisse sur une base de poids sec. La qualité des protéines — son profil d'acides aminés — est comparable à celle de la farine de poisson, la source conventionnelle de protéines de haute qualité dans l'aquaculture et l'alimentation des volailles, et le potentiel de remplacer la farine de poisson par des protéines d'insectes représente une opportunité significative dans les industries dont la dépendance aux poissons sauvages pour la farine de poisson est écologiquement problématique.
Le rôle écologique de la mouche soldat noire dans son aire de répartition naturelle — les Amériques — est celui d'un décomposeur dans les environnements chauds. Les mouches adultes ne se nourrissent pas, ne vivant que le temps de s'accoupler et de pondre des œufs, et les larves se trouvent naturellement dans le compost, le fumier et d'autres déchets organiques. L'industrialisation de cette fonction de décomposition naturelle à l'échelle commerciale est l'opportunité spécifique que représente la mouche soldat noire : une technologie d'économie circulaire qui convertit les déchets en protéines à l'aide d'un processus biologique alimenté par l'énergie solaire qui nécessite une infrastructure minimale.
L'industrie commerciale de l'élevage d'insectes, centrée fortement sur la production de mouches soldat noires, a connu une croissance rapide depuis le début des années 2010 et devrait devenir un composant significatif de l'approvisionnement mondial en protéines d'ici 2030. Plusieurs installations de production à grande échelle sont en activité en Europe, en Asie et en Amérique du Nord, et les autorisations réglementaires pour l'utilisation des protéines d'insectes dans l'alimentation animale — y compris l'aquaculture et la volaille — ont été émises dans l'UE, au Royaume-Uni et dans plusieurs autres juridictions.
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Les éphémères — l'ordre des Éphéméroptères, avec environ 3 500 espèces connues — sont mieux connues pour la brièveté de leur vie adulte, qui varie de quelques heures à quelques jours selon les espèces. L'éphémère adulte ne se nourrit pas — il n'a pas de pièces buccales fonctionnelles — et existe uniquement pour s'accoupler et, chez les femelles, pondre des œufs à la surface de l'eau avant de mourir. Les larves, qui vivent en eau douce pendant la majeure partie du cycle de vie de l'espèce — de plusieurs mois à plusieurs années — font le travail écologique.
Les larves d'éphémères comptent parmi les invertébrés les plus importants des réseaux alimentaires d'eau douce. Elles se nourrissent d'algues, de diatomées et de fines particules organiques, convertissant la production primaire en biomasse animale consommée par les poissons, les invertébrés aquatiques et une gamme d'oiseaux et de chauves-souris. L'abondance des larves d'éphémères dans les rivières et ruisseaux sains est un moteur direct de la productivité des poissons — la relation entre la densité des éphémères et la biomasse des poissons salmonidés est l'une des corrélations les mieux documentées en écologie d'eau douce, et le déclin des populations d'éphémères est associé à une diminution de l'abondance des poissons dans les rivières touchées.
Les émergences massives d'éphémères — l'éclosion simultanée de millions d'individus en une seule nuit ou sur quelques nuits — comptent parmi les événements naturels les plus spectaculaires des écosystèmes d'eau douce et sont depuis longtemps utilisées comme indicateurs de la santé des rivières. Dans les rivières où les populations d'éphémères sont suffisamment importantes, les émergences peuvent être détectées sur les radars météorologiques comme de grands nuages d'insectes s'élevant de la surface de la rivière. Le déclin de ces émergences dans les rivières dégradées est un signal visible du déclin plus large des invertébrés d'eau douce.
Les éphémères sont des bioindicateurs — leur présence ou absence dans un plan d'eau indique aux écologistes quelque chose de précis sur la qualité de l'eau. Les espèces d'éphémères varient dans leur tolérance à la pollution : certaines sont très sensibles aux faibles niveaux d'oxygène et à la contamination chimique, tandis que d'autres tolèrent des conditions dégradées. La composition de la communauté d'éphémères dans une rivière — le ratio d'espèces sensibles à tolérantes — fournit une évaluation rapide de la qualité de l'eau qui a été intégrée dans les cadres de surveillance réglementaire en Europe, en Amérique du Nord et ailleurs.
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Les guêpes ichneumon — la famille des Ichneumonidae, avec environ 25 000 espèces connues, en faisant l'une des plus grandes familles animales — sont des insectes parasitoïdes dont les larves se développent à l'intérieur ou sur le corps d'autres insectes, les consommant de l'intérieur. La description semble alarmante, c'est pourquoi elles ne sont pas des sujets populaires de documentaires sur la nature, mais la fonction écologique qu'elles remplissent — réguler les populations d'insectes herbivores, en particulier les chenilles de papillons de nuit et de papillons — est l'une des plus importantes et des plus méconnues des écosystèmes terrestres.
Un parasitoïde se distingue d'un parasite : un parasite exploite son hôte tout en le gardant en vie ; un parasitoïde tue son hôte au cours de son développement. Les guêpes ichneumon femelles localisent les chenilles, les larves de coléoptères ou d'autres hôtes grâce à des indices olfactifs et vibratoires, puis injectent soit des œufs directement dans l'hôte, soit attachent des œufs à la surface de l'hôte. Les larves en développement consomment d'abord les tissus non essentiels, gardant ainsi l'hôte en vie et donc frais plus longtemps, avant de consommer les organes vitaux et de tuer l'hôte juste avant de se puposer.
La diversité des guêpes ichneumon reflète la diversité de leurs hôtes — chaque espèce est généralement spécialisée sur une gamme étroite d'espèces hôtes, et la course aux armements entre la défense de l'hôte et l'adaptation du parasitoïde a généré une variété extraordinaire de stratégies de parasitoïde, de mécanismes de détection des hôtes et de compositions de venin. Darwin a été tellement frappé par le comportement des guêpes ichneumon — qu'il jugeait incompatible avec le concept d'un créateur bienveillant — qu'il les a citées dans sa correspondance comme preuve contre la théologie naturelle : "Je ne peux pas me persuader qu'un Dieu bienveillant et omnipotent aurait conçu sciemment les Ichneumonidae avec l'intention expresse qu'ils se nourrissent à l'intérieur des corps vivants des chenilles."
L'importance écologique des guêpes ichneumon est mieux comprise dans les contextes agricoles, où les guêpes parasitoïdes assurent collectivement une lutte antiparasitaire naturelle substantielle contre les parasites chenilles et coléoptères.
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Les termites comptent parmi les insectes les plus importants dans les écosystèmes tropicaux et subtropicaux — ingénieurs du sol, décomposeurs et architectes des écosystèmes dont les activités façonnent l'environnement physique et chimique des paysages qu'ils habitent. Ils sont également parmi les plus mal compris, car dans l'imaginaire populaire, ils existent principalement comme des parasites structurels qui mangent les bâtiments en bois, ce qui est à la fois vrai et profondément incomplet comme description de leur rôle écologique.
On connaît environ 2 900 espèces de termites, et seule une petite fraction d'entre elles sont des espèces nuisibles qui endommagent les structures humaines. La grande majorité sont des décomposeurs dans les écosystèmes naturels, consommant le bois mort, l'herbe sèche, la litière de feuilles et la matière organique du sol, et rendant les nutriments sous une forme accessible à d'autres organismes. Dans les savanes africaines et australiennes, où la densité des termitières peut atteindre des dizaines par hectare, leur effet cumulatif sur la structure du sol, la distribution des nutriments et l'infiltration de l'eau est comparable à l'effet des éléphants sur la structure de la végétation — une fonction clé qui façonne l'écosystème pour d'autres espèces.
Les termitières sont des hotspots écologiques dans de nombreux systèmes de savane. Le matériau des termitières est enrichi en nutriments, et la végétation immédiatement autour des termitières est généralement plus diversifiée et plus productive que la matrice environnante. Dans les savanes africaines, la végétation associée aux termitières persiste pendant les conditions de sécheresse qui tuent la prairie environnante, offrant des refuges pour les herbivores, les oiseaux et d'autres animaux lorsque la nourriture est rare ailleurs. L'analyse satellitaire de la végétation de savane a montré que l'espacement régulier des termitières — qui résulte de la compétition entre les colonies pour les ressources alimentaires — crée un schéma spatial d'enrichissement en nutriments qui empêche la savane de s'effondrer en désert sous le stress de la sécheresse.
L'importance mondiale des termites dans le cycle du carbone est également considérable : ils sont responsables de la décomposition d'une proportion significative du bois mort et de l'herbe sèche produits annuellement dans les écosystèmes tropicaux et subtropicaux, restituant le carbone stocké dans ce matériau à l'atmosphère ou au sol dans des échelles temporelles qui façonnent l'équilibre carbonique de biomes entiers.
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Le cerf-volant, Lucanus cervus — nommé ainsi pour les mandibules élargies du mâle, qui ressemblent aux bois d'un cerf — est l'un des plus grands coléoptères d'Europe et l'une des espèces d'invertébrés les mieux étudiées en biologie de la conservation en Europe. Il est inclus dans cette liste non pas parce qu'il a l'impact écologique le plus large — il y a des insectes avec des rôles plus étendus — mais parce qu'il illustre une fonction écologique spécifique et sous-évaluée : la décomposition du bois mort ancien.
Les larves de cerf-volant vivent dans les racines et le cœur des arbres à feuilles larges en décomposition — le chêne et d'autres espèces — pendant trois à sept ans, consommant le bois avec l'aide de microbes intestinaux qui décomposent la cellulose. Les galeries larvaires qu'elles créent dans le bois augmentent sa surface et accélèrent le processus de décomposition global, rendant les nutriments enfermés dans le bois disponibles pour d'autres organismes plus rapidement que si le bois se décomposait sans leur aide. L'écosystème du bois mort — la communauté d'espèces qui dépend du bois en décomposition — est l'une des communautés écologiques les plus riches en espèces dans les forêts tempérées, soutenant des milliers d'espèces de coléoptères, de mouches, de champignons et d'autres organismes.
La nécessité du cerf-volant pour des types spécifiques de bois ancien en décomposition en a fait un indicateur utile de la continuité de l'habitat — il ne peut pas persister dans les paysages où les vieux arbres et le bois mort ont été supprimés, et son absence signale une perte de caractère de forêt ancienne qui a des implications pour l'ensemble de la communauté du bois mort. Sa présence, à l'inverse, est un marqueur de continuité écologique que les gestionnaires utilisent pour identifier les bois prioritaires pour la conservation.
Le profil culturel du cerf-volant en a fait l'un des invertébrés les plus reconnaissables dans la conservation européenne, et les programmes d'enregistrement scientifique citoyen ont produit des données de distribution pour l'espèce à travers l'Europe qui seraient impossibles à générer uniquement par des enquêtes professionnelles.
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Les mouches à miel — la famille Bombyliidae, avec environ 5 000 espèces connues — sont des parasitoïdes d'abeilles nichant au sol et d'autres insectes, mais leur stade de vie adulte est entièrement bénin et écologiquement bénéfique : les mouches à miel adultes sont des pollinisateurs importants, planant devant les fleurs avec une longue trompe déployée pour atteindre le nectar dans les fleurs sur lesquelles leur seule taille corporelle ne leur permet pas d'atterrir.
Le rôle écologique des mouches à miel en tant que pollinisateurs est sous-estimé même par les botanistes et les écologistes qui étudient les communautés de pollinisateurs. De nombreuses espèces volent tôt dans la saison — actives en mars et avril dans l'hémisphère nord, lorsque l'activité des abeilles est encore limitée par les températures fraîches — et elles visitent une gamme de plantes à floraison printanière dans la période précédant la saison principale des abeilles. Les années avec des printemps froids, les mouches à miel volant tôt peuvent être les principaux pollinisateurs de certaines espèces végétales durant le laps de temps entre les pollinisateurs perce-neige-et-crocus de la fin de l'hiver et l'émergence principale des abeilles.
Les larves de mouches à miel sont des parasitoïdes ou des prédateurs des larves d'autres insectes, y compris les abeilles solitaires, les carabes, les sauterelles et les papillons de nuit. La femelle mouche à miel présente un comportement remarquable de ponte : elle plane près du terrier d'une abeille nichant au sol, lance un œuf vers l'entrée du terrier depuis les airs, et l'œuf roule dans le terrier, où il éclot et la larve cherche la larve d'abeille à parasiter. La mouche adulte n'a aucun contact physique avec l'hôte à aucun moment, et la précision du lancer d'œuf aérien est un comportement précis qui nécessite des adaptations anatomiques et comportementales spécifiques à ce mode de reproduction.
