Prédire la Phénologie des Insectes Ravageurs: calibration des modèles de laboratoire à partir de la surveillance des agroécosystèmes – PI2P

Dans le monde, les insectes ravageurs sont responsables de pertes de récolte pouvant atteindre 80%, de sorte que la protection des cultures joue un rôle central pour la sécurité alimentaire. Des études récentes estiment que les ravageurs coûtent au minimum 70 milliards de dollars par an dans le monde, alors que des économies substantielles pourraient être réalisées. Il est donc essentiel de développer des modèles permettant de prédire avec précision la phénologie des insectes ravageurs afin de mettre en œuvre des pratiques et des interventions de lutte au bon moment. Malgré la sensibilité bien connue des insectes à la température, leur réponse au changement climatique en cours, ainsi que celle de leurs ennemis naturels, reste insuffisamment documentée.
Construire des modèles qui prédisent avec précision la phénologie des insectes et qui sont transférables aux conditions du terrain est donc un défi majeur. Le projet a pour objectif de développer des modèles phénologiques basés sur la littérature disponible, d’améliorer leurs performances à partir du suivi des insectes sur le terrain et en tenant compte des paramètres des agroécosystèmes, et d’utiliser ces modèles pour étudier les réactions des insectes face au changement climatique.
Les modèles phénologiques peuvent être construits à partir de modèles de taux de développement décrivant le temps nécessaire à une espèce pour passer d’un stade à un autre (par exemple, de l’œuf à la larve) en fonction de la température. Le modèle phénologique résulte de la combinaison de modèles de taux de développement pour chaque stade de la vie de l’insecte. Le taux de développement est généralement caractérisé dans des conditions de laboratoire dans des unités d'élevage. Il commence à un minimum thermique critique, puis croît lentement jusqu'à une température optimale pour le développement, puis décroît rapidement pour atteindre un maximum thermique critique. Il existe près de 40 modèles mathématiques du taux de développement dans la littérature et au moins 3000 articles sur la relation entre la température et le taux de développement. Le choix du modèle mathématique du taux de développement reste toutefois un problème aux conséquences importantes, car différents modèles aboutissent à des résultats différents. En outre, le fait de savoir si un modèle est plus approprié qu'un autre ou si différents modèles doivent être utilisés pour différentes espèces fait encore l'objet de débats.
PI2P rassemblera dans une base de données les résultats publiés des articles disponibles dans la littérature et fournira des orientations pour le choix du modèle de taux de développement, ainsi que de nouvelles manières de caractériser le taux de développement avec des applications dans le contexte du changement climatique. PI2P utilisera une base de données pour évaluer les réactions des insectes au changement climatique en utilisant des modèles mathématiques adéquats et de nouveaux paramètres de performance. PI2P construira des modèles phénologiques tenant compte de paramètres agroécosystémiques en utilisant une approche individu-centrée pour prendre en compte la variabilité intraspécifique, et utilisera des capteurs de l'Internet des objets pour obtenir des variables environnementales proches de celles rencontrées par les insectes dans différents écosystèmes du monde (Afrique de l'Est, Andes, France).
Les résultats attendus sont une meilleure compréhension de la relation entre la température et le taux de développement, une meilleure compréhension de la phénologie et de ses facteurs, et un ensemble de méthodes et d’outils allant des jeux de données brutes aux modèles de taux de développement, de nouvelles mesures de performance et des modèles de phénologie avec des applications pour l’agriculture et la protection des cultures.