Quantification du rôle des prédateurs généralistes dans la régulation du charançon du bananier grâce à de l'analyse d'images prises in situ
Le charançon noir Cosmopolites sordidus (Germar Col. Curculionidae) est le principal ravageur des bana- niers. Afin de développer le contrôle biologique par conservation de C. sordidus, il est nécessaire d'identifier les espèces impliquées et de quantifier leurs impacts en termes de régulation. Les méthodes classiques pour esti- mer la régulation d'un ravageur par ses prédateurs sont souvent biaisées : limitées à certains groupes, avec des biais d'échantillonnage, sous-estimant certaines interactions. Afin de limiter ces biais, ce travail vise à utiliser une approche d'imagerie in situ et d'analyse automatique pour mieux comprendre les réseaux trophiques liés à C. sordidus. Des expériences de proies sentinelles sous des caméras puis l'analyse des séquences d'images par des réseaux de neurones convolutifs se sont avérées efficaces pour déterminer les espèces présentes et leurs interactions (86,6 % de précision et 88,9 % de rappel pour la détection de 21 espèces différentes). Cette méthode rend également possible l'observation de la dynamique temporelle des évènements de prédation, et des interactions non-trophiques comme la coopération entre individus d'une même espèce. Cette méthode est ensuite développée en intégrant une étape de classification hiérarchique afin d'améliorer la robustesse des analyses face à des jeux de données biologiques contraignants. Sur l'île de la Réunion, des expériences de proies sentinelles vivantes (charançons adultes et oeufs) ont été conduites sur cinq parcelles. Trois mille heures d'observation ont permis la capture de 375 000 images. L'analyse automatique des images (par soustraction de fond) a permis d'identifier les prédateurs et de quantifier la prédation des charançons adultes (33,6 %) et des oeufs (58,7 %). De manière inattendue, la régulation des adultes de charançons a été effectuée par des vertébrés (Musaraignes Suncus murinus, Souris Mus musculus, lézards Calotes versicolor et crapauds Sclerophrys gutturalis). Jusqu'ici, le rôle des vertébrés dans la régulation du charançon du bananier semble donc avoir été sous-estimé ; la recherche d'ennemis naturels du charançon s'était jusqu'alors concentrée sur des arthropodes (fourmis, dermaptères, coléoptères, araignées). Ces résultats permettent de revisiter l'aménagement des parcelles afin de favoriser le contrôle du charançon (habitats favorables aux vertébrés et à leur prédation). De manière plus générale, ces travaux suggèrent que l'importance des vertébrés dans le contrôle biologique pourrait être sous-estimée. Ces résultats confirment le potentiel de l'analyse d'images pour des études en écologie
| Summary: | Le charançon noir Cosmopolites sordidus (Germar Col. Curculionidae) est le principal ravageur des bana- niers. Afin de développer le contrôle biologique par conservation de C. sordidus, il est nécessaire d'identifier les espèces impliquées et de quantifier leurs impacts en termes de régulation. Les méthodes classiques pour esti- mer la régulation d'un ravageur par ses prédateurs sont souvent biaisées : limitées à certains groupes, avec des biais d'échantillonnage, sous-estimant certaines interactions. Afin de limiter ces biais, ce travail vise à utiliser une approche d'imagerie in situ et d'analyse automatique pour mieux comprendre les réseaux trophiques liés à C. sordidus. Des expériences de proies sentinelles sous des caméras puis l'analyse des séquences d'images par des réseaux de neurones convolutifs se sont avérées efficaces pour déterminer les espèces présentes et leurs interactions (86,6 % de précision et 88,9 % de rappel pour la détection de 21 espèces différentes). Cette méthode rend également possible l'observation de la dynamique temporelle des évènements de prédation, et des interactions non-trophiques comme la coopération entre individus d'une même espèce. Cette méthode est ensuite développée en intégrant une étape de classification hiérarchique afin d'améliorer la robustesse des analyses face à des jeux de données biologiques contraignants. Sur l'île de la Réunion, des expériences de proies sentinelles vivantes (charançons adultes et oeufs) ont été conduites sur cinq parcelles. Trois mille heures d'observation ont permis la capture de 375 000 images. L'analyse automatique des images (par soustraction de fond) a permis d'identifier les prédateurs et de quantifier la prédation des charançons adultes (33,6 %) et des oeufs (58,7 %). De manière inattendue, la régulation des adultes de charançons a été effectuée par des vertébrés (Musaraignes Suncus murinus, Souris Mus musculus, lézards Calotes versicolor et crapauds Sclerophrys gutturalis). Jusqu'ici, le rôle des vertébrés dans la régulation du charançon du bananier semble donc avoir été sous-estimé ; la recherche d'ennemis naturels du charançon s'était jusqu'alors concentrée sur des arthropodes (fourmis, dermaptères, coléoptères, araignées). Ces résultats permettent de revisiter l'aménagement des parcelles afin de favoriser le contrôle du charançon (habitats favorables aux vertébrés et à leur prédation). De manière plus générale, ces travaux suggèrent que l'importance des vertébrés dans le contrôle biologique pourrait être sous-estimée. Ces résultats confirment le potentiel de l'analyse d'images pour des études en écologie |
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