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Destinataire : GAUTHIER Estelle Le 20 janvier 2011 NOEL Ludovic Etude cartographique Un papillon migrateur : Vanessa cardui. Licence professionnelle Espaces Naturels Spécialité : Métiers du diagnostic, de la gestion et de la protection des espaces naturels Session 2010/2011 Source G.R.

Etude cartographique

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Suivi d'un papillon migrateur: la Belle Dame

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Page 1: Etude cartographique

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Destinataire : GAUTHIER Estelle

Le 20 janvier 2011

NOEL Ludovic

Etude cartographique

Un papillon migrateur : Vanessa cardui.

Licence professionnelle Espaces Naturels

Spécialité : Métiers du diagnostic, de la gestion

et de la protection des espaces naturels

Session 2010/2011

Source G.R.

Page 2: Etude cartographique

Sommaire

Introduction ........................................................................................................................................................................................................ 3

1/ Vanessa cardui : migrateur étonnant .............................................................................................................................................................. 4 1.1 Description de l’espèce ...................................................................................................................................................................................................................................... 4

1.1.1 Classification ................................................................................................................................................................................................................................................. 4

1.1.2 Aspects phénotypiques ................................................................................................................................................................................................................................. 4

1.2 Biologie................................................................................................................................................................................................................................................................ 4

1.2.1 Habitats ......................................................................................................................................................................................................................................................... 4

1.2.2 Comportement ............................................................................................................................................................................................................................................. 4

1.2.3 Reproduction ................................................................................................................................................................................................................................................ 5

1.2.4 Plantes hôtes et mellifères ........................................................................................................................................................................................................................... 5

1.2.5 Répartition géographique ............................................................................................................................................................................................................................. 5

2/ Etude cartographique ..................................................................................................................................................................................... 5 2.1 Méthodes et outils .............................................................................................................................................................................................................................................. 5

2.2 Cartographies ..................................................................................................................................................................................................................................................... 6

2.2.1 Vue globale de la zone d’étude .................................................................................................................................................................................................................... 6

2.2.2 Répartition de Vanessa cardui en 2009 ........................................................................................................................................................................................................ 7

2.2.2 Répartition de Vanessa cardui en 2010 ........................................................................................................................................................................................................ 9

3/ Discussion ...................................................................................................................................................................................................... 10

Conclusion ........................................................................................................................................................................................................ 11

Bibliographie ..................................................................................................................................................................................................... 12

Liste des cartographies ..................................................................................................................................................................................... 13

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Introduction

Les flux et les couloirs migratoires sont bien connus chez les oiseaux. Mais la migration ne concerne pas qu’eux. Les

lépidoptères sont également de grands migrateurs mais diffèrent quelque peu. Pour l’avifaune, la migration typique est un

aller-retour effectué par les mêmes individus, tandis que chez les papillons, il s'agit soit d'un aller simple, qu'on peut qualifier

d'invasion comme chez le Sphinx tête-de-mort, soit d'un aller-retour effectué par des individus différents (cas du Vulcain, de

la Belle Dame). L’espèce migratrice la plus célèbre reste certainement le Monarque en Amérique. Cet insecte de quelques

centimètres est réputé pour parcourir des milliers de kilomètres jusqu’à se reproduire et mourir.

Le Vulcain et la Belle Dame sont deux Rhopalocères (papillons de jour) migrateurs qui fréquentent le continent

européen. Nous nous intéresserons à la seconde espèce, aussi appelée Vanesse du chardon. Lors de différentes études de

terrain, ou diverses ballades, il m’a été possible d’observer ce papillon au vol relativement rapide et surtout rigoureusement

orienté. Il était très fréquent d’observer des dizaines, voir des centaines, d’individus emprunter les mêmes couloirs aériens

imaginaires et foncer vers le nord aux beaux jours. Ces observations ont amené de nombreuses questions. Pourquoi les

papillons migrent-ils ? Comment s'effectue le départ ? À quelle vitesse les papillons voyagent-ils ? Les espèces réputées

diurnes se déplacent-elles aussi la nuit ? Quels sont les facteurs déclenchants de la migration retour ? Pourquoi observe-t-

on, certaines années, de véritables « invasions » ?

Bien que cette étude cartographique ne me permette pas d’y répondre, j’ai trouvé fort intéressant de choisir cette

espèce pour enfin pousser un peu plus loin mes petites recherches. Ces dernières se présenteront en suivant une certaine

progression. Ainsi nous débuterons par une présentation globale de l’espèce, Vanessa cardui, et son écologie. Puis nous

aborderons l’étude cartographique présentant les différentes étapes de migration de la Belle Dame, pour enfin terminer

sur une discussion des observations et des résultats obtenus.

Source Lépinet

Source Lépinet

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1/ Vanessa cardui : migrateur étonnant

1.1 Description de l’espèce

1.1.1 Classification

Règne Animalia

Embranchement Arthropoda

Classe Insecta

Ordre Lepidoptera

Famille Nymphalidae

1.1.2 Aspects phénotypiques

La Belle Dame (ou Vanesse du chardon) est un papillon de la famille des nymphalidés. D’un orange marbré de noir et blanc (stade imago), il arbore

également une rangée de quatre ou cinq petits ocelles au revers de ses ailes postérieures et des taches bleues situées près des bords inférieurs. Il n’y pas de

dimorphisme sexuel entre mâle et femelle. L’adulte mesure entre 27 et 31 mm pour une envergure de 40 à 70 mm. Au stade larvaire, sa chenille est noire avec de

longues épines soyeuses sur le dos ainsi qu’une longue rangée de lignes jaunes sur les flancs.

1.2 Biologie

1.2.1 Habitats

Cette espèce fréquente les milieux ouverts et secs comme les prairies, les pelouses, les friches, les carrières et les champs secs.

Elle est présente de 0 à 2000 m d’altitude. Ses chenilles se rencontrent généralement sur les chardons ou les cirses.

1.2.2 Comportement

La Vanesse du chardon est une espèce migratrice. On distingue la migration primaire, souvent effectuée au printemps vers

nos régions, au départ d'Afrique ou du Sud de l'Europe. Plusieurs vagues de migrations vers le nord peuvent éventuellement être

observées jusqu'au début de l'été.

Les individus arrivants se reproduisent. La descendance peut alors poursuivre la migration vers le nord, s'implanter sur place

ou repartir vers le sud à la fin de l'été et à l'automne : c'est la migration retour.

En migration active, les papillons se déplacent rapidement, en général dans une direction assez fixe ; si un obstacle se dresse devant eux, une maison par

exemple, ils ne le contournent pas mais le survolent. Les papillons en migration ne semblent pas intéressés par le butinage et peuvent franchir des obstacles

naturels importants (mer, montagne…). Mais, à certains moments, à la faveur de conditions météorologiques particulières, des migrants marquent une pause. Ils

sont alors particulièrement difficiles à différencier d'individus nés sur place. Les papillons migrants des pays du sud vers le nord sont reconnaissables à la couleur

délavée de leurs ailes due à l'altération des écailles qui les composent. Les pontes en Europe peuvent donner deux à trois générations jusqu'en octobre. Ces

rhopalocères, se déplaçant par groupe de quatre ou cinq individus à une vitesse de 25 à 30 km/h, peuvent couvrir près de 500 km par jour, ne faisant que de rares

pauses pour se nourrir sur les fleurs de chardon par exemple.

Source Lépinet

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1.2.3 Reproduction

La femelle pond ses œufs de couleur verte de manière isolée sur les feuilles de chardons ou orties, à partir

desquelles se nourriront les chenilles afin de poursuivre leur cycle de développement.

1.2.4 Plantes hôtes et mellifères

La Belle Dame butine généralement le nectar des fleurs de chardon, ortie, mauve, lavande ou cirse. La chenille,

quant à elle, se nourrit du feuillage de chardons, orties, vipérines ou cirses.

1.2.5 Répartition géographique

Elle est présente partout dans le monde à l'exception de l'Amérique du Sud et de l'Antarctique. En Amérique

du Nord elle migre depuis le Mexique jusqu'au nord du Canada. De même, elle est commune en Afrique, Asie,

Océanie et Europe, mais elle n'est résidente permanente que dans très peu de lieux. Elle migre en Europe pour venir y

passer la saison chaude puis repart car elle est incapable de survivre à l'hiver européen.

2/ Etude cartographique

2.1 Méthodes et outils

L’étude à partir de cartes commence par la réalisation d’une ou plusieurs base(s) de données de l’ensemble des observations de l’espèce concernée (ici

Vanessa cardui). Ces points d’observations sont caractérisés par leur localisation (longitude, latitude, pays…), le nombre de contacts visuels à différentes dates et

sur plusieurs sites. Le choix des dates est d’ailleurs primordial pour montrer l’objet de notre étude (ici la migration de Vanessa cardui). C’est pour cela qu’ont été

sélectionnées deux périodes de l’année (Printemps et Automne) sur deux années successives. Ces choix permettront d’appréhender plus facilement le parcours

effectué par cette espèce de lépidoptères en période migratoire. Les observations ont été recensées grâce au site

hollandais Trektellen. Ce site contient principalement des bases de données relatives à l’avifaune mais permet

toutefois d’obtenir des informations concernant d’autres taxons. Seul bémol, il existe un défaut de données dans les

pays autres que les Pays-Bas et la Belgique.

Une fois cette étape effectuée, il est alors temps de réaliser nos cartographies. Pour ce faire, l’utilisation

d’ArcGis permet de multiples créations précises et compréhensibles. Bien que le logiciel ne soit pas aisé à utiliser, le

rendu est plus qu’intéressant. Différentes fonctions sont alors manipulées pour présenter ce que l’on souhaite

(symboles proportionnels aux nombre de contacts, couleurs et motifs différents…). Ainsi il est possible d’observer

très facilement les étapes de migration et les variations d’effectifs, par exemple, sur les zones géographiques choisies,

à partir des cartographies qui suivent.

Source Lépinet

Source Lépinet

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2.2 Cartographies

2.2.1 Vue globale de la zone d’étude

L’ensemble des observations réalisées sont faites en Europe de

l’ouest mais avec des distributions inégales selon le pays concerné. En effet,

pour se rendre compte des limites de Trektellen, il suffit de regarder la

cartographie des différents points de contacts visuels. On constate qu’une

grande majorité de ces sites sont localisés dans les pays au nord de la France,

principalement en Hollande et en Belgique, ce qui pourrait biaiser la

représentation des migrations de Vanessa cardui. C’est pour cela qu’il ne faut

pas interpréter une zone vide de point comme le non passage ou l’absence de

l’espèce, mais plutôt comme un défaut d’observation.

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2.2.2 Répartition de Vanessa cardui en 2009

Les observations printanières 2009 montrent clairement une densité

plus forte de l’espèce dans le sud-ouest de l’Europe (région méditerranéenne).

Ces individus correspondent à la première génération de Vanessa cardui

provenant en majorité d’Afrique du Nord. Le nombre d’observations pour

certains sites peuvent dépasser les deux mille, ce qui est impressionnant pour

des données quotidiennes.

Par ailleurs, on constate tout de même la présence de centaines

d’individus au nord de la France. Ces derniers correspondent généralement à

une descendance locale ou d’une région plus au sud mais relativement proche.

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Cette fois, on dénombre les observations à l’automne. D’un point de

vue général, on constate que les densités sont relativement plus faibles. Cela

peut être du à une pression d’observation plus faible ou tout simplement à

une baisse significative des effectifs, eux-mêmes généralement dus à une

forte prédation, à un épuisement amenant la mort, à un manque de

ressources, à un retour précoce des individus dans des régions plus chaudes

ou pour finir à une sédentarisation de certains individus. Ces derniers seront

d’ailleurs à l’origine des premiers adultes visibles sur notre continent, avant

que les migrateurs provenant d’Afrique n’arrivent.

A l’inverse des observations de printemps, on peut noter que les pics

de densité se sont délocalisés. Au sud de la France, on observe donc très

peu d’individus par rapport au nord. On peut donc supposer que les

individus observés au mois de mai ont continué à progresser vers le nord de

l’Europe. Cette hypothèse est facilement observable sur le terrain en

marquant les individus, ou en comptant le nombre de papillons empruntant

le même couloir de migration sur un certain laps de temps

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2.2.2 Répartition de Vanessa cardui en 2010

On observe ici les changements de localisation des Vanesses du

chardon au printemps et à l’automne 2010. Ces contacts sont notés sur deux

jours, comme précédemment, et montrent de façon plus explicite la migration

de ces insectes. On observe également que les effectifs diminuent entre mai et

septembre. Ceci peut s’expliquer par les mêmes raisons que celles citées

précédemment (forte prédation, fatigue, retour précoce, sédentarisation).

Par ailleurs, on constate que le nombre de rhopalocères observés est

plus important que sur l’année 2009, dépassant les cinq mille individus pour le

24 mai 2010. Cela nous pousse à nous poser quelques questions. Est-ce du fait

d’une pression d’observation plus forte, que les effectifs observés soient plus

conséquents ? La prédation, la mortalité sont-elles plus faibles ?

Il est vrai que de plus en plus de personnes s’intéressent à l’observation

des papillons et participent à des comptages nationaux, mais il est prouvé que

les populations sont en constante croissance ces dernières années. En 2009 en

Camargue, en collaboration avec la Tour du Valat, plus d’un million

d’individus sont passés sur un même site, en suivant un courant migratoire

nord-sud. Pour l’année 2010, les observations auraient augmenté de 20%, soit

environ un million deux cent mille papillons.

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3/ Discussion

Comme expliqué précédemment, la migration primaire s'opère au printemps.

Grâce à plusieurs études, on peut localiser les principaux axes migratoires de la Belle

Dame. Ils en résultent que la plupart des individus quittent le Maroc en survolant le

détroit de Gibraltar. Puis, soit ils longent les côtes atlantiques portugaises puis

françaises pour ensuite se diriger vers les Îles britanniques jusqu'aux îles Shetland,

soit ils longent la côte méditerranéenne, empruntent la vallée du Rhône puis celle de

la Saône. Dans les deux cas, les papillons arrivés dans le sud de l'Angleterre, en

Belgique ou aux Pays-Bas, peuvent poursuivre vers les côtes danoises puis la

Scandinavie, notamment la Norvège, et atteindre le cercle polaire arctique. Il existe

également des départs depuis d'autres pays d'Afrique du nord, auquel cas les

papillons peuvent traverser entièrement la Méditerranée ou longer les côtes de

Sardaigne et de Corse.

En France, on distingue deux voies de migrations principales : la voie

occidentale (façade Atlantique, côtes de la Manche) et la voie orientale (vallées du

Rhône et de la Saône, cols alpins). Chaque année, à l'automne, il est possible

d'observer sur l'une ou l'autre des voies d'importants passages actifs : des milliers,

voire des millions, de « Belles Dames » peuvent survoler une région en quelques

jours.

C’est à partir de ces données, des cartographies précédentes et des recherches

auprès de l’Observatoire « insectes migrateurs » de l’Office pour les Insectes et leur

Environnement, que peut être établie cette carte des flux de migration chez la Belle

Dame (malgré le biais crée par le manque de données de Trektellen selon les pays).

Cette dernière représentation montre à quel point l’espèce est voyageuse et pourra

servir de base à d’autres interrogations. « Par quel processus chimique, ou

biologique, Vanessa cardui se dirige-t-elle ? » pourrait être la problématique d’une

nouvelle étude, autre que cartographique cette fois-ci.

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Conclusion

« Si, outre Atlantique, le Monarque et sa grande migration annuelle entre le Mexique et le Canada sont devenus un emblème environnemental fort, nos

migrateurs européens peuvent également jouer ce rôle. En effet, tout migrateur, oiseau, poisson, baleine ou papillon, suggère la notion de ressources naturelles

partagées et rappelle que la protection de l'environnement est devenue un enjeu

commun à tous les peuples. En ce sens, qui du Vulcain ou de la Belle Dame

deviendra, à l'instar du Monarque du Nouveau Monde, notre emblème européen ? » Office Pour les Insectes et l’Environnement.

Suivre les migrations des papillons est passionnant, autant que surveiller

celles des oiseaux, actuellement plus populaires. Ces insectes sont également

d’excellents bio-indicateurs. De nombreuses réponses aux questions écologiques

actuelles pourraient être trouvées grâce à l’étude d’espèces comme Vanessa cardui.

C’est pour cela qu’il est nécessaire de bâtir un réseau d'observateurs en nombre

suffisants et bien répartis sur le territoire. Il reste encore beaucoup de travail à faire

sur ces questions de migrations d’espèces, et d'autres thèmes peuvent également être

étudiés tels que l'installation sur place des migrateurs primaires (plus généralement

le comportement de la descendance des migrateurs primaires), le rôle des facteurs

météorologiques, l'influence du réchauffement climatique, le comportement et la

progression éventuelle d'une espèce introduite accidentellement… Affaire à suivre!

Source Lépinet

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Bibliographie

HARLAN, C. A Quantitative Study of the Migration of the Painted Lady Butterfly, Vanessa Cardui L. Ecology, 1951, Vol. 32, No. 2, p. 155-171

LEGENDRE, F. Afflux remarquable de Belles-Dames, Vanessa cardui, en France et en Europe au printemps 2009. Oreina n°10, juin 2010, p. 8-11

LEWINGTON, R. Guide des papillons d'Europe et d'Afrique du Nord, Delachaux et Niestlé, 1999, p. 153

Webographie

LEPIDOPTERISTES DE FRANCE, http://www.lepinet.fr/Vanessa_cardui, mis à jour le 07/01/2011

OFFICE POUR LES INSECTES ET LEUR ENVIRONNEMENT, http://insectes.org/opie/insectes_migrateurs, mis à jour le 03/01/2011

TREKTELLEN, http://trektellen.nl/grafiek.asp, mis à jour le 17/01/2011

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Liste des cartographies

Répartition géographique des sites d’observations p. 7

Cartographie des observations de Vanessa cardui le 24/05/2009 p. 8

Cartographie des observations de Vanessa cardui le 09/09/2009 p. 9

Cartographie des observations de Vanessa cardui en 2010 p. 10

Migration chez Vanessa cardui p. 11