Nos recherches abordent, par une approche multidisciplinaire, l’écologie spatiale et la dynamique d’invasion du ravageur de l’épicéa Ips typographus (Coleoptera :Scolytinae) en Belgique. Bien que cette espèce ne puisse pas être considérée au sens strict comme invasive en Belgique où elle est implantée depuis le milieu du 19ème siècle, de très vraisemblables introductions de souches exotiques en provenance de Russie et des Pays baltes, en font un modèle exceptionnel pour l’étude de ces processus.<p><p>Une analyse en milieu urbain, suivant des transects centre-périphérie, a d’une part suggéré l’introduction probable de ces souches exotiques et d’autre part permis d’étudier ce ravageur forestier dans un milieu qui lui est a priori défavorable. Il en résulte que, malgré un effet de la structure urbaine sur l’abondance du scolyte, sa présence a été observée partout, y compris dans les zones densément bâties du centre de Bruxelles. Cela suggère, en terme de dispersion, que cette espèce est capable d’atteindre des arbres isolés, et en terme d’infestation, que tout épicéa constitue un hôte potentiel tant en milieu forestier qu’en milieu ouvert ou urbain.<p><p>Une étape préliminaire dans l’estimation des risques liés aux invasions biologiques est d’effectuer une analyse de filière, afin d’analyser les différentes voies d’introduction et les risques liés aux pays d’origine des marchandises importées. Sur base de l’analyse de l’ensemble des sources de données statistiques disponibles, nous avons déterminé l’ampleur du commerce de grumes d’épicéa entre l’est de l’Europe et la Belgique, les modes de transport utilisés, les origines et destinations des grumes, ainsi que la variabilité de la localisation et du nombre des différents points d’entrée de ces marchandises sur le territoire belge d’une année à l’autre, depuis le début des importations en 1996. Notre analyse illustre les difficultés inhérentes à ce genre d’étude, particulièrement au niveau de la disponibilité des données à une échelle appropriée.<p> <p>Par une approche de modélisation, nous avons envisagé différents scénarios de dispersion de souches introduites d’Ips typographus afin d’estimer l’expansion de celles-ci en Belgique.<p>Notre modèle a permis de mettre en évidence l’importance de la bonne connaissance de certains paramètres biologiques caractétistiques de l’espèce étudiée (phénologie, capacité de dispersion, taux de croissance). Par ailleurs, les volumes d’importation et la localisation des points d’entrée des marchandises semblent jouer un rôle secondaire.<p><p>Enfin, nous avons utilisé des marqueurs génétiques afin d’essayer de prouver l’introduction de souches russes et baltes du scolyte de l’épicéa en Belgique. Des échantillons ont été collectés dans neuf pays européens ainsi que sur l’ensemble du territoire wallon. La structure génétique observée n’a pas permis de mettre en évidence une différenciation entre les populations de l’est et de l’ouest de l’Europe. La présence d’haplotypes communs à l’est et à l’ouest rejoint l’hypothèse d’une homogénéisation des populations en relation avec le large pouvoir de dispersion du typographe. Cependant, un grand nombre de mutations a été observé entre 2 haplotypes. Des introductions d’origines lointaines telles que la Sibérie ne sont donc pas improbables.<p><p>Les résultats détaillés de chacune de ces études sont développés dans les différents articles constituant cette thèse. La discussion générale met ceux-ci en relation et aborde les perspectives découlant de nos recherches. / Doctorat en sciences, Spécialisation géographie / info:eu-repo/semantics/nonPublished

La détection précoce de foyers de scolytes est une étape déterminante des opérations phytosanitaires qui doivent permettre de réduire l’impact indirect des tempêtes sur les forêts de conifères, en particulier l’impact du typographe sur les pessières. Cette détection doit idéalement être efficace, précise et économique.<p>La présente thèse portait sur le typographe, Ips typographus, en pessière dans le massif vosgien. Elle visait à étudier et à comparer les performances en termes de précision (détection, localisation et inventaire), de coût et de rapidité de mise en œuvre de différentes méthodes de détection: la surveillance au sol, la détection aéroportée par un observateur embarqué (hélicoptère et ULM), et la télédétection (photographies aérienne infrarouge et imagerie satellitaire à haute et très haute résolution).<p>Dans le chapitre « techniques de détection au sol », nous avons évalué plusieurs méthodes de suivi (par transects, le long des routes carrossables et chemins forestiers, des courbes de niveau, à partir des foyers antérieurs, le long de parcours conditionnels liés aux foyers observés). Leurs performances ont été estimées via des simulations sous SIG (système d’information géographique) et les trajets qui ont présenté les meilleurs résultats ont ensuite fait l’objet d’une validation sur le terrain. Il en ressort que ce sont les trajets le long des routes carrossables et chemins forestiers ainsi que les trajets conditionnels qui présentent les meilleurs rapports efficacité/rendement dans la détection des foyers de scolytes. Le choix d’une de ces méthodes dépendra de la taille minimum des foyers que l’on veut observer.<p>Nous avons ensuite évalué, dans le chapitre « détection aéroportée », les performances de techniques d’observations de foyers réalisées par un observateur embarqué à bord d’un hélicoptère et d’un ULM. Une première étape a consisté à optimaliser toute une série de paramètres de vol pour les deux types d’appareils afin de permettre à l’observateur embarqué d’être dans les meilleures conditions d’observation. Ensuite, nous avons évalué la précision de détection en fonction de divers types de trajets en ULM et hélicoptère. D’après nos résultats, les observations recueillies à l’aide des deux sortes appareils n’ont pas permis de détecter de manière satisfaisante les foyers de scolytes quelque soit le type de trajet utilisé. Ces résultats sont sans-doute dus, en partie, à la faible expérience des observateurs embarqués mais également aux caractéristiques spatiales des foyers d’infestation qui ne facilitent pas leur détection par ce genre de méthode. <p>Enfin, dans le chapitre « télédétection », nous avons évalué les performances qu’offrent (1) des séries temporelles d’images SPOT, (2) la photographie aérienne infrarouge et (3) des images Quickbird dans la détection de foyers de scolytes. Pour tous ces types d’images, nous avons estimé la précision d’une classification automatique des foyers d’infestation, réalisée à partir de leurs caractéristiques spectrales, texturales et environnementales, par rapport aux autres éléments présents sur l’image. Ces analyses ont mis en évidence qu’il est possible d’atteindre une précision de classification relativement bonne (>80%) des foyers d’infestation sur des photographies aériennes et sur des images satellites à très haute résolution spatiale (Quickbird) grâce à des techniques de segmentation et de classification par arbre de décision. Par contre, il ne nous a pas été possible de déterminer de façon satisfaisante la précision de classification des images SPOT (haute résolution spatiale). <p><p>Les résultats détaillés de chacune de ces méthodes de détections sont développés dans les différents chapitres de cette thèse. La discussion générale met ceux-ci en relation en abordant leurs avantages et inconvénients respectifs, et aborde les perspectives découlant de nos résultats. <p> / Doctorat en Sciences agronomiques et ingénierie biologique / info:eu-repo/semantics/nonPublished