L’effet Allee et la résilience des colonies d’abeilles

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Pour les non-initiés, dont je fais partie pour de nombreux domaines de la science, il faut rappeler ce qu’est un effet Allee. J’ai découvert cet effet en lisant un article paru dans PlosOne au sujet du symptôme de disparition des colonies d’abeilles (voir le lien). Brièvement l’effet Allee, du nom du scientifique, écologiste et zoologiste de son métier, le Docteur Warder Clyde Allee (1885-1955) relie l’état de « santé » d’animaux sociaux avec leur population. Allee étudia durant toute sa carrière les bénéfices que pouvaient tirer des animaux en vivant en groupes plutôt qu’en solitaires. Il découvrit que la coopération entre individus d’un groupe était essentielle et bénéfique. L’effet Allee décrit la corrélation positive entre la densité de population d’une espèce animale quelconque et l’état de robustesse et de santé de cette population. L’effet Allee a été confirmé aussi bien avec les populations de suricates qu’avec les sardines. Par exemple si une population de suricates (ces drôles de mangoustes vivant dans la savane du sud de l’Afrique) n’est pas suffisamment nombreuse, trop d’individus seront occupés à surveiller les alentours par rapport à ceux qui rechercheront de la nourriture. Ce déséquilibre affectera les chances de survie du groupe. Ce dernier nécessite en effet pour sa prospérité et sa survie une coopération optimale de tous ses membres.

Dans le cas des colonies d’abeilles, il n’y a qu’une seule reine, des ouvrières qui s’occupent du couvain et des butineuses qui rapportent de la nourriture. La bonne santé et la survie d’une ruche, indépendamment de facteurs externes dont la disponibilité en nourriture, dépendent du nombre d’abeilles adultes. Ce paramètres n’a jamais été étudié en détail et l’article paru dans PlosOne le 24 février dernier apporte quelques éclaircissement sur son incidence dans la mortalité des ruchers.

Les insectes sociaux comme les abeilles ou encore les fourmis sont soumis à un effet Allee dit fort ou critique. En d’autres termes les performances de reproduction et de survie d’une ruche sont étroitement liées au nombre d’individus constituant la colonie et ce facteur démographique est essentiel. S’il y a trop peu de jeunes ouvrières pour s’occuper du couvain ou pas assez de butineuses la colonie est condamnée à mort. Dans les cas d’absolue nécessité des butineuses peuvent revenir vivre à l’intérieur de la ruche s’il n’y a pas assez d’ouvrières. L’aspect critique de la densité de population d’une ruche n’a pas été totalement exploré et c’est ce qui est exposé dans cet article.

La population d’une ruche doit se situer toujours entre deux limites : une limite inférieure assurant la stabilité de cette population et une limite supérieure qui favorise l’apparition d’une essaim fille qui va émigrer avec sa propre reine sans que la population restant dans la ruche n’ait atteint la limite basse critique. Les apiculteurs connaissent d’ailleurs très bien ce phénomène : une ruche qui essaime doit préserver une population suffisante pour assurer sa survie. Et ces mêmes apiculteurs n’ignorent pas que plus un essaim est robuste en terme de nombre d’individus plus il a de chance de prospérer ultérieurement.

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Le modèle appliquant l’effet Allee à la population d’une ruche est assez clair et dépend étroitement de l’équilibre à un instant t entre le nombre de jeunes ouvrières et la mortalité des butineuses. Pour que l’effet de la mortalité sur l’évolution de la population soit nul il faut que la ruche comprenne au moins 20000 abeilles. Dans la figure ci-dessous l’apparition de nouvelles ouvrières, en trait plein, doit toujours être supérieure à la mortalité (pointillés). On retrouve le point inférieur d’instabilité mortelle pour la ruche – moins de 1500 individus – et le point supérieur de stabilité autorisant un essaimage.

L’ordonnée du graphe représente le nombre de nouvelles ouvrières nécessaires par individu existant, ouvrières et butineuses, pour maintenir la population stable, si j’ai bien compris le sens de l’article. Il résulte de ce modèle appliquant l’effet Allee fort que cet effet a des conséquences critiques sur la résilience d’une colonie aux facteurs externes introduisant une perturbation de la mortalité naturelle. La mort des colonies d’abeilles est un fait reconnu et multifactoriel mais elle dépend aussi de ce qu’on pourrait appeler la prospérité de cette colonie en nombre d’individus.

Les curieux peuvent se plonger dans cet article, certes très théorique mais fort bien documenté et en accès libre.

Sources : https://en.wikipedia.org/wiki/Allee_effect et doi:10.1371/journal.pone.0150055.g001

4 réflexions au sujet de « L’effet Allee et la résilience des colonies d’abeilles »

  1. Certes, l’effet Allee joue un rôle dans la mortalité des colonies. Mais il ne joue que le dernier rôle, quand la survie est très improbable. Toutes les autres causes, varroas, neurotoxiques surtout, qui dérèglent les fonctions dans les colonies et le retour des butineuses.

  2. L’effet Allee a été utilisé aussi pour expliquer pourquoi la population de morues ne remontait pas malgré plusieurs années d’arrêt de la pêche : densité trop faible d’individus, ne pouvant plus se défendre contre les prédateurs de second rang…

    Le problème, c’est qu’un effet, c’est … un effet, càd une moyenne entre les pressions externes et internes sur la population. L’effet Allee me semble aussi insaisissable qu’une moyenne pour décrire un élément réel.

    Pourquoi accuser le faible nombre de morues, si c’est le milieu qui s’avère moins favorable, comme des changements des courants sous marins ?

    • Il se trouve que mon fils aîné a travaillé pendant deux ans à Oslo pour le Ministère de la pêche norvégien au sujet de la variabilité des populations de morues dans les fjords. Sa conclusion fut que justement des micro-variations très localisées des courants dont des diverticules du Gulf Stream expliquaient parfaitement ces soudaines disparitions de morues dans un fjord et au contraire une relative surpopulation dans un autre fjord alors que les autorités norvégiennes accusaient la pêche récréative …

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