Phénologie des interactions plantes pollinisateurs au niveau de la communauté dans quatre écosystèmes arctiques près de Cambridge Bay, Île Victoria, Nunavut

Auteurs

1. J. Wagner, Savoir polaire Canada, Station canadienne de recherche dans l’Extrême-Arctique, Cambridge Bay, Nunavut, Canada, johann.wagner@polar.gc.ca
2. T. Roslin, Département d'écologie, Université suédoise des sciences agricoles, Uppsala, Suède
3. N.M. Schmidt, Département des biosciences, Université d'Aarhus, Roskilde, Danemark
4. A. Grunsky, Département des sciences de la terre et de l'océan, Département de biologie, Université de Victoria, Victoria, Colombie-Britannique, Canada
5. D. McLennan, Savoir polaire Canada, Station canadienne de recherche dans l’Extrême-Arctique, Cambridge Bay, Nunavut, Canada
6. I.D. Hogg, Savoir polaire Canada, Station canadienne de recherche dans l’Extrême-Arctique, Cambridge Bay, Nunavut, Canada

Référence suggérée

Wagner, J., Roslin, T., Schmidt, N.M., Grunsky, A., McLennan, D. et Hogg, I.D. 2020. Phénologie des interactions plantes-pollinisateurs au niveau de la communauté dans quatre écosystèmes arctiques près de Cambridge Bay, Île Victoria, Nunavut. Savoir polaire : Rapport Aqhaliat, volume 3, Savoir polaire Canada, p. 41–47. DOI : 10.35298/pkc.2020.10.fra

Article

Dans la brève saison de croissance de l'Arctique, les plantes doivent fleurir dans un court laps de temps. Cette « floraison rapide » peut entraîner une limitation des pollinisateurs et une concurrence entre les plantes pour les pollinisateurs. Au niveau des fleurs individuelles, cela peut se traduire par une compétition intra- et interspécifique. Au sein d'une même espèce végétale, une plus grande abondance de fleurs conspécifiques peut entraîner une diminution du nombre de visites de pollinisateurs par fleur, résultant en une réduction de la production de graines pour les individus qui fleurissent pendant la saison de pointe. Parmi les espèces végétales, une plus grande abondance de fleurs hétérospécifiques peut également entraîner moins de visites de pollinisateurs par fleur, avec des conséquences similaires. La force réelle de la compétition intra- et interspécifique à un moment donné est donc affectée par trois facteurs : l'abondance contemporaine des fleurs conspécifiques et hétérospécifiques, la disponibilité des insectes pollinisateurs et la capacité de transport du pollen de ces insectes.

Cette étude tente de résoudre la force de la concurrence résultant de ces facteurs, et de mesurer son impact sur la fixation nette des graines. Pendant la saison de croissance de 2019, quatre sites d'étude ont été établis dans des écosystèmes correspondant à des hautes terres sèches, une toundra mésique, un arbuste fen et un lit de neige. La phénologie des espèces végétales pollinisées par les insectes a été enregistrée par des observations directes dans ces quatre sites, tandis que la disponibilité et la phénologie des pollinisateurs ont été déterminées par des pièges à malaise déployés dans chaque site. Pour déterminer l'abondance des fleurs, celles-ci ont été comptées le long de transects prédéterminés. La capacité de transport de pollen des pollinisateurs individuels a été déterminée en comptant le pollen sur les insectes capturés. Pour établir comment les trois facteurs mentionnés ci-dessus se traduisent par des visites de pollinisateurs par fleur, et l'impact de ces visites sur la formation des graines, une série d'expériences a été réalisée sur Dryas integrifolia (dryade à feuilles entères). Ce genre a été choisi parce qu'il est la plante vasculaire la plus abondante dans de nombreux écosystèmes terrestres de l'Arctique circumpolaire.

Pour déterminer les visites des pollinisateurs par fleur individuelle, des pièges à insectes imitant les fleurs de Dryas ont été déployés sur le terrain pendant des périodes déterminées au début, au sommet et à la fin de la floraison, y compris deux semaines après la sénescence des fleurs. Ces "fleurs collantes" artificielles (Figure 1) ont été fabriquées à partir de papier collant blanc et jaune monté sur des tiges métalliques et placées parmi les plantes Dryas afin de capturer les pollinisateurs cherchant à visiter ces fleurs. Afin d'établir une base de référence pour déterminer l'impact des visites d'insectes sur la formation des graines de Dryas, des cages d'exclusion pour pollinisateurs ont été installées sur les boutons floraux au même moment que le déploiement des « fleurs collantes ». À la fin de la saison, la formation des graines à l'intérieur et à l'extérieur de ces cages d'exclusion a été déterminée en comptant les fleurs appartenant à diverses catégories de formation de graines (Figure 2). Les comptages préliminaires d'insectes sur les « fleurs collantes » indiquent que le groupe taxonomique de loin le plus abondant est celui des mouches et de leurs proches, tandis que la plupart des visites de pollinisateurs ont eu lieu à la mi-juillet, indépendamment de la phénologie du Dryas dans les quatre écosystèmes (Figures 3-6).

Le projet se poursuivra sur plusieurs années, ce qui permettra de mieux comprendre comment les variations climatiques et le changement climatique peuvent affecter les interactions entre les insectes et les plantes. Du point de vue de la communauté, un décalage temporel entre plantes et insectes dû au changement climatique dans l'Arctique pourrait affecter de manière significative la production de baies d'espèces qui sont appréciées comme sources alimentaires locales.