thumb|arrachage d'une souche de chêne vert, considérée comme espèce envahissante dans les îles britanniques. Une espèce exotique est une espèce présente en dehors de son aire naturelle de répartition. Une espèce est caractérisée d’envahissante dès lors qu’elle devient un agent de perturbation dans le milieu où elle va s’établir. Une espèce envahissante est une espèce exotique envahissante ou « peste », c’est-à-dire une espèce proliférant sans l’action de l’homme, en dehors de son aire de distribution, au détriment d’espèces locales.
Elle se caractérise par une faculté de colonisation rapide d’une grande surface aboutissant à un peuplement monospécifique. Les espèces envahissantes peuvent remplacer les espèces natives par compétition pour la nourriture et autres ressources ou par prédation sur ces espèces. Un autre mécanisme engendrant un impact sur la biodiversité est l’hybridation entre une espèce envahissante et une espèce native qui peut conduire à la perte d’adaptations génétiques locales d’espèces natives.
Les invasions biologiques par des espèces envahissantes sont l’une des menaces les plus importantes agissant sur la biodiversité. D’après l’Union internationale pour la Conservation de la Nature (UICN), l’introduction de ces espèces cause ou est susceptible de causer des impacts environnementaux, économiques ou sanitaires.
Au niveau environnemental, les conséquences peuvent être profondes, allant de gros changements au niveau de l’écosystème jusqu’à l’extinction d’espèces indigènes. Elles sont considérées comme la deuxième cause d’extinction des espèces au niveau mondial, après la destruction de l’habitat.
Les espèces envahissantes ont des conséquences socio-économiques pour l’homme. Elles peuvent engendrer, dans certains cas, des pertes économiques, il y a des coûts pour limiter les impacts sur l’environnement, ainsi que pour réparer les dommages causés au niveau de différents secteurs d’activité tels que l’agriculture, l’aquaculture, etc. Il peut aussi y avoir un impact économique indirect lié à l’impact sanitaire, aux coûts des traitements car certaines espèces envahissantes peuvent agir comme vecteurs de maladies.
Le terme de « contrôle » des espèces envahissantes est ici pris au sens large, c'est-à-dire l’ensemble des mesures possibles ayant pour but de protéger les écosystèmes des invasions biologiques via la réduction, voire l’élimination des espèces non natives d’un milieu.
Pour lutter contre les invasions biologiques, il est possible d’intervenir à différents stades, sur différents aspects de l’envahissement. La prévention s’applique à éviter l’introduction de l’espèce, alors que lorsqu'elle est établie dans le milieu étudié, on utilisera d'autres moyens d'action. On se concentre alors sur la détection de l’espèce, puis sur le contrôle de sa croissance et de sa propagation.
Histoire des invasions
La plupart des introductions de nouvelles espèces de plantes ou d’animaux par l’homme résultent de la colonisation de nouveaux habitats et des transports. En effet, du début du au début du , ont eu lieu les Grandes découvertes, les Européens ont exploré le monde. Puis, au milieu du , les puissances coloniales européennes se le sont répartis, ce qui a entraîné l’installation de nombreux Européens outre-mer. Les différents groupes culturels amenèrent leurs propres animaux domestiques et plantes mais découvrirent également des espèces qu’ils jugeaient intéressantes pour l’Europe, ceci entraîna une multiplication des échanges internationaux. La transformation des paysages et les activités humaines en général, ont encore plus accentué la dispersion des espèces et parfois favorisé leur prolifération.
En l’absence de leurs ennemis originels ou de mécanismes de régulation, certaines espèces ont pu se multiplier aux dépens des espèces indigènes impliquant une perte de la biodiversité. La plus grande partie de cette perte se produit sur les îles, où les espèces indigènes ont souvent évolué en absence de compétition, d’herbivorie, de parasitisme ou de prédation. En conséquence, les espèces introduites se développent dans des écosystèmes insulaires optimaux. L’introduction de carnivores représente par exemple une grande menace pour les oiseaux incapables de voler ou nichant au sol, on peut distinguer le rat du pacifique Rattus exulans ou kiore qui a été introduit au et ciblait ces oiseaux. Dans de nombreux endroits, de nouveaux herbivores ont fait reculer la végétation autochtone. Comme les îles sont caractérisées par un taux élevé d’endémisme, les populations impactées correspondent souvent à des sous-espèces locales ou même des espèces uniquesDuncan & Blackburn (2004) Extinction and endemism in the New Zealand avifauna. Global Ecol. Biogeogr. 13:509-517.
Les espèces envahissantes peuvent aussi être introduites non intentionnellement. Par la connexion de systèmes fluviaux ou de certaines mers qui furent séparées pendant de longues périodes ou encore la connexion de continents. L’isthme de Panama qui s’est formé il y a 3 millions d’années au Pliocène en donne un exemple. À cette époque, l’Amérique du Nord était peuplée par des placentaires, tandis qu’il s’agissait de marsupiaux en Amérique du Sud. La communication terrestre réalisée par l’isthme a permis aux placentaires d’entrer en compétition avec les marsupiaux ce qui a engendré leur extinctionJ.-C. Gall (2009) Terre et Vie: des histoires imbriquées, C. R. Palevol 8, . Les transports maritimes à l’échelle mondiale ont aussi provoqué des introductions non intentionnelles. Avec leurs eaux de ballast, des échanges d’espèces furent possibles, permettant la dissémination d’espèces potentiellement envahissantes, capables de repousser les espèces locales.
Grâce à la migration humaine et le commerce, le nombre d’espèces colonisant de nouveaux habitats a augmenté de plusieurs ordres de grandeurs dans les deux derniers siècles. Il y a donc la nécessité de coopération entre États pour prévenir les effets néfastes des espèces exotiques envahissantes sur les écosystèmesF. Courchamp, J.L. Chapuis, M. Pascal,(2003) Mammal invaders on islands:impact, control and control impact.Biol.Rev 78,347-383.
Prévention
Le phénomène d'invasion est régi par trois principaux facteurs : le nombre d'individus initialement introduits, les caractéristiques de l'espèce envahissante et la sensibilité de l'environnement à l'invasionMA. Davis, JP.Grime, K.Thompson, (2000) Fluctuating resources in plant communities: A general theory of invasibility. J Ecol 88: 524–534. Le premier facteur sur lequel agir est donc de limiter l’introduction. Pour cela, des politiques de régulations strictes sont mises en place par les pays. Elles reposent en général sur trois axes, une fois la liste des espèces suspectes établie : limiter les introductions accidentelles, via l’interception aux douanes des produits circulants (qu’ils soient commerciaux ou privés) susceptibles de véhiculer l’espèce (graines, œufs d’insectes, micro-organismes…), ou des moyens de transports eux-mêmes (navires de pêche, navires marchands, automobiles, etc.) ; traiter les produits, véhicules et matériaux d’emballage ou de conditionnement, par application de techniques biocides et stérilisantes ; sanctionner le non-respect de la législation sur le transport et la mise en danger de la vie humaine, animale, végétale et microbienne (notamment dans le cadre du World Trade Organisation – Sanitary and Phytosanitary Agreement).
Reste cependant le problème des introductions dues aux transports illégaux tels que la contrebande, qui constituent une voie privilégiée pour l’entrée d’espèces potentiellement envahissantes sur les territoires.
Si la prévention de l’introduction est le meilleur moyen de limiter l’augmentation de nouvelles invasions, il est indispensable de le coupler à d’autres méthodes de contrôle : son efficacité n’est pas suffisante pour apporter une solution définitive, car les voies d’entrées sont très nombreuses. Elles sont également parfois inattendues, comme le montre par exemple le cas de l’envahissement de la flore indigène de Patagonie par un gazon d’origine anglaise, introduit au début du vingtième siècle par le biais de dons de bienfaisance encouragés par les missionnaires envoyés en Terre de Feu : des graines de ce gazon avaient été retrouvées sous la semelle d’une paire de chaussures des donateursLucas Bridges (1948) Uttermost Part of the Earth, reprinted 1987 by Century Hutchinson.
Il est cependant souvent plus difficile d’identifier la voie d’entrée que de la sécuriser. Ainsi, les eaux de ballast contenues dans des réservoirs, servant à faciliter la navigation en stabilisant le bateau, constituent par exemple une voie de transport importante pour les pestes (à l’origine notamment de l’introduction de la moule zébrée en Australie) : les réservoirs sont remplis à un endroit puis vidés à un autre, en fonction des besoins du navigateur. Remplacées par grand tubes ouverts plutôt que des réservoirs clos, la fonction de stabilisation est maintenue, en évitant le transport d’eau d’un milieu à un autreR. Wittenberg et M. J.W. Cock (2001) Invasive alien species : a toolkit of best prevention and managment practices, for the Global Invasive Species Programme (GISP) in partnership with UICN (Union Internationale pour la Conservation de la Nature), SCOPE (Scientific Committee On Problems of the Environment) and CABI (Centre for Agricultural Bioscience International).(cf ''figure: 'intensité des invasions)
La prédiction est d’autant plus problématique que les espèces envahissantes ont une large gamme de possibilités concernant leur niche écologique et s’adaptent souvent à des variations abiotiques relativement importantes. Il faut donc très bien connaitre l’espèce pour pouvoir extrapoler sur son caractère potentiellement envahissant : on se focalise donc en priorité sur les espèces que l’on sait être envahissantes ailleursBiological Invasions : Economic and Environmental Costs of Alien Plant, Animal, and Microbe Species, CRC Press, Taylor&Francis group.
Certains paramètres ont cependant été déterminés comme définissant une sensibilité à l’invasion. Ainsi, un environnement bénéficiant d’une forte richesse en espèces, c'est-à-dire une biodiversité importante, amène à un risque moindre d’invasion, car les espèces étant nombreuses et différentes, leurs besoins nécessiteront pour être satisfaits d'une plus large gamme de ressources de l’environnement dans lequel elles évoluent. Il y aura alors une moindre opportunité de ressources non utilisées (donc plus accessibles pour une nouvelle espèce venue s’implanter dans le milieu) et d’autant plus de compétition entre les espèces, ce qui rendra l’écosystème peu favorable pour une invasion. Plusieurs études s’accordent à dire que le moyen le plus fiable de prédiction de l’invasibilité d’un endroit (sa propension à être sujet à l’invasion) est sa disponibilité en ressources et les perturbations qui y sont associées. Plus l’environnement est soumis à des fluctuations de l’accès aux ressources, plus le risque d’invasion est grand, car les espèces résidentes conservent la même vitesse de consommation de ces ressources ; ainsi les espèces non natives profitent de cette baisse de compétition pour s’établir dans le milieu.
Gestion d'espèces envahissantes au moyen d'un modèle matriciel
La gestion d’une espèce envahissante nécessite la compréhension de la dynamique de la population de cette espèce. Un premier outil d'étude est le modèle matriciel de population.
Le modèle matriciel
Un modèle matriciel de population s'écrit : Nt+1 = M.N où N représente la population à un temps t ou t+1 et M est la matrice de transition.