Des monarques migrateurs se font résidents

La majorité des papillons monarques de l’est de l’Amérique du Nord sont migrateurs. Certains individus ont toutefois élu domicile dans le sud des États-Unis, où ils forment de petites colonies isolées.
Photo: Enrique Castro Agence France-Presse La majorité des papillons monarques de l’est de l’Amérique du Nord sont migrateurs. Certains individus ont toutefois élu domicile dans le sud des États-Unis, où ils forment de petites colonies isolées.

La semaine prochaine aura lieu à Mexico la Réunion trinationale scientifique sur le monarque qui rassemblera des scientifiques et des représentants gouvernementaux du Canada, du Mexique et des États-Unis afin de discuter des plus récents résultats des programmes de surveillance et de recherche. Les chercheurs mexicains devraient pour leur part révéler l’état des colonies de monarques migrateurs qui passent actuellement l’hiver dans les montagnes du Mexique.

La découverte de monarques migrateurs en Floride durant l’hiver pourrait expliquer en partie le dramatique déclin des colonies de monarques qui hivernent normalement dans les montagnes du centre du Mexique.

Des chercheurs de l’Université de Floride ont en effet observé au sein des petites colonies de monarques résidant en permanence dans le sud de la Floride la présence de papillons migrateurs provenant de régions plus nordiques qui avaient vraisemblablement choisi de s’arrêter et de passer l’hiver dans cet État au doux climat, au lieu de poursuivre leur route jusqu’à la destination habituelle de leur migration.

La majorité des papillons monarques de l’est de l’Amérique du Nord sont migrateurs. Certains individus ont toutefois élu domicile dans le sud des États-Unis, dont notamment dans le sud de la Floride, où ils forment de petites colonies isolées. « Ces résidents qui ne migrent pas trouvent que le climat est suffisamment clément en Floride pour y rester et se reproduire. Des études précédentes ont indiqué que parmi cette population de résidents se trouvent des individus qui viennent d’ailleurs. Notre étude a utilisé d’autres marqueurs chimiques permettant de déterminer avec plus de précision l’origine géographique de ces individus », précise Hannah Vander Zanden, professeure au Département de biologie de l’Université de Floride.

Les chercheurs ont ainsi trouvé que près de la moitié (48 %) des papillons qu’ils ont recueillis dans le sud de la Floride provenaient de l’extérieur de cet État. « Une partie d’entre eux venaient du Midwest [une région des États-Unis comprenant les États bordant les Grands Lacs], la région qui contribue le plus à la population de monarques qui hivernent au Mexique. Mais certains provenaient potentiellement du Canada, qui est la limite nord de la répartition du monarque », explique la chercheuse, qui est la première auteure de l’article relatant ces résultats dans la revue Animal Migration.

Les papillons vivent beaucoup plus de stress depuis 15 ans durant leurs migrations automnale et printanière en raison notamment des extrêmes météorologiques qui sont de plus en plus fréquents

« Ces migrateurs ont vraisemblablement décidé d’écourter leur migration parce que leurs réserves de gras étaient probablement insuffisantes pour leur permettre d’aller hiverner au Mexique, avance Mme Vander Zanden. Nous allons vérifier si les papillons peuvent sentir leur condition corporelle, s’ils peuvent sentir qu’elle n’est pas assez bonne pour se rendre jusqu’au Mexique et qu’il est préférable de parcourir une plus courte distance et de s’arrêter en Floride, où les conditions climatiques sont bonnes. »

Selon Maxim Larrivée, chef des collections entomologiques et de la recherche à l’Insectarium de Montréal, il est possible que « des monarques migrateurs rencontrent en Floride des conditions propices pour leur reproduction, soit de l’asclépiade tropicale qui reste en feuille toute l’année et un climat clément, et que, pour cette raison, ils décident d’y faire un cycle de vie. Ces individus feraient ce choix probablement parce qu’ils ont connu des conditions très chaudes au Québec avant d’entreprendre leur migration, conditions qui auraient enclenché leur développement sexuel. Ils auraient ainsi atteint leur maturité sexuelle de façon prématurée avant leur migration et ils se seraient accouplés au début de leur voyage ou un peu plus tard. Ils auraient ensuite déposé leurs oeufs durant leur périple, notamment en Floride, et se seraient retrouvés en panne d’énergie pour terminer leur migration jusqu’au Mexique, qui, par ailleurs, n’était plus nécessaire », explique l’entomologiste.

« Normalement, les individus sont en diapause [arrêt temporaire du développement] sexuelle durant leur migration vers le Mexique. Ils n’atteignent leur maturité sexuelle qu’à la fin de l’hiver, lorsque les températures dans les hautes montagnes du Mexique dépassent les 23 ou 24 °C pendant au moins trois jours », rappelle-t-il.

« Les températures automnales étant de plus en plus fréquemment élevées au Québec et en Ontario, on voit de plus en plus d’individus qui s’accouplent avant de partir, soit au moment où ils devraient être en train de migrer. Il est certain que ces individus ne se rendront pas au Mexique, ou s’ils se rendent, ils n’auront pas l’énergie suffisante pour survivre à l’hiver. C’est un phénomène que l’on soupçonne d’être en croissance, car les observations de femelles ayant pondu leurs oeufs sur de l’asclépiade tropicale au Texas et en Arizona durant leur migration — qui confirment qu’elles sont déjà matures sexuellement — sont de plus en plus nombreuses », ajoute M. Larrivée avant de souligner que le phénomène du rétrécissement de la distance de migration en lien avec le réchauffement climatique a également été observé chez les oiseaux, notamment chez les bernaches.

Les observations effectuées par les chercheurs de l’Université de Floride pourraient expliquer le fait que le nombre de monarques qu’on retrouve en diapause dans les sites d’hivernage situés dans les hautes montagnes du Mexique a diminué de 80 à 90 % au cours des deux dernières décennies, passant d’un milliard d’individus à 100 millions en 20 ans.

« Je ne dirais pas que notre observation va tout expliquer, car les individus que nous avons recueillis parmi les résidents n’auraient contribué qu’à une petite part des individus qui vont hiverner au Mexique. Il n’y a pas qu’une seule raison au déclin observé au Mexique. Les scientifiques cherchent encore à savoir quel est le facteur principal qui est responsable de ce déclin », affirme la scientifique.

La perte d’un habitat adéquat pour la reproduction du monarque, notamment dans les régions où les papillons passent l’été, est avancée comme étant la cause principale du déclin de la population. L’utilisation d’herbicides dans les zones agricoles réduirait la présence de l’asclépiade, cette plante sauvage sur laquelle les femelles pondent leurs oeufs et dont se nourrissent les chenilles.

Aussi, « les papillons vivent beaucoup plus de stress depuis 15 ans durant leurs migrations automnale et printanière en raison notamment des extrêmes météorologiques qui sont de plus en plus fréquents. L’automne dernier, il y a eu deux ouragans énormes qui ont traversé la Floride et qui ont remonté à l’intérieur des terres durant la période de migration. Les risques qu’il leur arrive des accidents pendant la migration sont donc plus grands qu’avant. Ils peuvent être tués, détournés ou être grandement affaiblis, ce qui diminue leur succès reproductif », fait remarquer Maxim Larrivée.

Également, les sites d’hivernage du Mexique peuvent être endommagés et se réchauffer en raison des changements climatiques. Pour cette raison, un chercheur mexicain a justement entrepris de transplanter des sapins oyamel auxquels les monarques s’accrochent dans une région environnante à plus haute altitude afin de créer de nouveaux sites d’hivernage où les papillons en diapause ne ressentiraient pas le réchauffement climatique.

Cette stratégie consistant à s’arrêter en Floride pour se reproduire peut s’avérer profitable pour les migrateurs, mais elle les expose aussi à certaines menaces, affirme Mme Vander Zanden. Son étude a permis de mettre en évidence le fait que les individus migrateurs ont de plus grandes ailes que les résidents. Or, « il a été démontré que les femelles préfèrent les mâles ayant de plus grandes ailes, ce qui peut représenter un avantage reproductif pour les migrateurs, souligne la chercheuse. L’inconvénient est que les individus migrateurs qui intègrent la population de résidents seront exposés, comme ces derniers, à un parasite [le protozoaire Ophryocystis elektroschirrha, qui vit sur l’asclépiade tropicale] qui pourrait diminuer leur survie et leur succès reproductif ».

Mais une énigme demeure : est-ce que ces monarques migrateurs provenant du Canada qui s’installent pour l’hiver en Floride, où ils n’entrent pas en diapause comme ils l’auraient fait au Mexique et se reproduisent, adopteront définitivement cette terre d’accueil et deviendront des résidents permanents ? Selon les chercheurs de l’étude, il est fort probable que les rejetons de ces migrateurs qui naîtront en Floride continueront d’y vivre à longueur d’année. « Nous pensons qu’ils demeureront des résidents et ne migreront plus, mais il nous faut faire plus de recherches pour le confirmer, tout au long de l’année, car nos échantillons ont été prélevés à l’automne [octobre à décembre] et durant l’hiver [février et mars] », indique la chercheuse.

Différencier les migrateurs des résidents

Les chercheurs de l’Université de Floride ont mesuré les proportions de certains isotopes d’hydrogène et de carbone dans les ailes des papillons qu’ils ont recueillis. Comme ces proportions varient en fonction de la latitude, elles constituent par le fait même de bons indicateurs de l’origine géographique des papillons, ou plus précisément du lieu où ils sont nés, du lieu où s’est déroulé leur stade de chenille. « L’eau de pluie présente un gradient naturel d’isotopes de l’hydrogène [deutérium H2 versus hydrogène H1] en fonction de la latitude en Amérique du Nord. Ainsi, les chenilles de monarque qui boivent l’eau locale et qui mangent les plantes qui ont incorporé l’eau locale présenteront le signal isotopique particulier de cette eau et des plantes locales dans leurs tissus. Nos résultats ne sont pas précis au point de nous indiquer la ville, mais ils nous permettent de situer une grande région générale », explique Hannah Vander Zanden de l’Université de Floride.

La succession avant la migration

Les premiers monarques qui arrivent dans le sud du Canada à partir de la mi-juin vont pondre des oeufs qui se développeront en chenilles, qui se métamorphoseront en de nouveaux adultes. Ces derniers se reproduiront à leur tour, et ce sont les adultes de cette deuxième génération, qui émergeront entre la mi-août et la fin septembre, qui seront les papillons migrateurs qui, au moment où la température se rafraîchira et que la photopériode diminuera, se lanceront dans une migration les menant au Mexique, où ils arriveront vers la mi-novembre.

Dans les hautes montagnes de l’État de Mexico et de l’État du Michoacan, ils entreront en dormance jusqu’à la fin février. Quand les températures se réchaufferont, ils se réactiveront et achèveront leur maturation sexuelle. Certains s’accoupleront même avant de commencer leur migration vers le nord, qui se fait par étapes.

Dans le sud des États-Unis, surtout au Texas, où ils arriveront en mars, ils feront un premier cycle de reproduction. Les adultes qui émergeront poursuivront leur migration vers le nord et s’arrêteront dans le centre-est des États-Unis, où ils réaliseront un autre cycle de vie d’avril à mai. La plupart des papillons qui atteindront Montréal seront les individus d’une troisième génération. « La migration printanière se fait en synchronisme avec l’émergence de l’asclépiade dans les régions plus au nord, soit en fonction des températures qui permettent sa croissance », précise Maxim Larivée de l’Insectarium de Montréal.