Abeilles mellifères et efficacité de pollinisation

Bérénice Givord-Coupeau

Chargée de projet base de connaissance traits de vie des pollinisateurs chez ARTHROPOLOGIA, association naturaliste pour la connaissance et la protection des insectes et de la biodiversité.
www.arthropologia.org

Article publié en juin 2023 dans « Chemins vers une apiculture écologique » , le deuxième cahier thématique, hors-série, de la revue Abeilles en liberté.

Une espèce généraliste et abondante

L’abeille mellifère (Apis mellifera) est l’espèce d’abeille la plus commune et visite une grande proportion des plantes présentes à l’échelle des écosystèmes mondiaux. Dans certains milieux, elle totalise plus de 50 % des visites florales et 5 % des espèces végétales sont exclusivement visitées par A. mellifera². Dans certaines régions, l’abeille domestique est le pollinisateur principal et contribue à la pollinisation de centaines d’espèces de plantes cultivées^3,4.

A. mellifera étant en supériorité numérique dans de nombreux habitats, l’espèce présente ainsi une fréquence de visite florale très élevée, ce qui explique son importance dans le service de pollinisation, quelle que soit son efficacité de pollinisation^1,2,5.

Malgré son comportement généraliste, l’abeille domestique montre une grande constance dans les plantes qu’elle visite, puisque 94 % des butineuses ne collectent qu’un seul type de pollen au cours d’un même voyage⁶. L’exclusion de certaines espèces de plantes lors des recherches de nourriture peut conduire à une réduction du transfert de pollen d’une espèce de plante à l’autre et donc probablement augmenter l’efficacité de pollinisation^1,7.

Une espèce trop généraliste ?

Malgré la supériorité numérique d’A. mellifera, l’abeille domestique est une espèce très généraliste, ce qui ne la rend pas particulièrement efficace pour la pollinisation d’espèces en particulier. En effet, en dehors de son aire de répartition indigène, A. mellifera n’a pas co-évolué avec les plantes natives, ce qui aurait pu permettre de sélectionner des traits pour une efficacité accrue¹. Ces traits peuvent être, entre autres, comportementaux. Environ 6 % des espèces de plantes à fleurs (~22 000) dissimulent leur pollen dans des anthères poreuses en forme de tube ou, parfois, dans des corolles, et dépendent principalement des pollinisateurs capables de réaliser un comportement de « buzzing » pour assurer les services de pollinisation. Ce comportement consiste à réaliser des vibrations pour permettre la libération complète des grains de pollen¹⁵. Dans les agrosystèmes, il s’agit entre autres du kiwi, de la myrtille, de la tomate, de l’aubergine et des Solanacées en général. Or A. mellifera n’est pas capable de réaliser ces vibrations et ne permet pas, dans la plupart des cas, d’assurer une pollinisation efficace de ces plantes⁹.

Bien que très généraliste, la forte constance florale d’A. mellifera lors de sa recherche de nourriture peut devenir un inconvénient puisqu’elle ne visite fréquemment qu’une minorité des plantes disponibles. Ainsi, sa seule présence se révèle insuffisante pour assurer la pollinisation d’un grand nombre d’espèces dans un habitat naturel².

Cas concret

L’apport d’abeilles domestiques est connu pour augmenter le rendement des cultures horticoles, des légumineuses, des oléagineux et des cultures fourragères. En effet, l’introduction d’abeilles mellifères dans certaines cultures permet d’augmenter significativement le nombre de fruits produits ou leur poids, par rapport à une pollinisation par le vent ou à de l’autopollinisation. Par exemple, même si la myrtille arbustive est autofertile, ses rendements sont plus élevés lorsque des abeilles domestiques sont présentes⁸. La pollinisation par A. mellifera est particulièrement efficace pour des plantes dont le pollen est facilement accessible, par exemple certaines espèces de cucurbitacées (Cucurbita spp.), dont elle permet d’augmenter le rendement jusqu’à 78 %⁹.

Une corrélation entre l’augmentation du rendement et la densité d’abeilles domestiques peut être observée pour de nombreuses espèces cultivées^10,11,12. Le rendement de l’avocat augmente ainsi de 16,5 % suite à l’ajout de 6 ruches/ha, par rapport à des cultures dépourvues de colonies¹³. Pour le pommier, A. mellifera présente une meilleure efficacité de pollinisation que certaines espèces d’andrènes (Andrena sp.) et de bourdons (Bombus sp.) à cause de ses fortes densités¹⁴.

Les contreparties négatives de sa forte abondance

La supériorité numérique de l’abeille mellifère a également des contreparties négatives. Une fréquence de visites trop importante peut réduire la production de fruits à cause de la destruction des pistils, notamment si elle a lieu avant sa fertilisation (premières heures de l’anthèse de la fleur). Cela a notamment été montré pour la framboise, où plus de 60 % des pistils sont endommagés par A. mellifera suite à une fréquence de visite excessive¹⁶. Cette fréquence de visites élevée peut notamment être observée dans un contexte de surdensité des cheptels apicoles et dans des zones où l’espèce est invasive et n’a pas de prédateurs naturels¹⁶.

Si le nombre de visites augmente, il est même possible d’observer un basculement de la relation mutualiste entre la plante et le pollinisateur vers une relation antagoniste, les coûts (réapprovisionnement en nectar, coûts liés aux dommages causés aux fleurs) excédant les bénéfices liés à la pollinisation pour la plante^17,18. Il arrive également qu’A. mellifera dérobe des ressources aux plantes sans interagir avec les structures reproductrices de la plante et déposer de pollen en retour, rendant ainsi la pollinisation inefficace^1,3.

Une espèce moins efficace que d’autres pollinisateurs sauvages

Malgré l’efficacité de pollinisation de l’abeille mellifère pour certaines cultures, le nombre de visites d’A. mellifera permet d’augmenter le nombre de fruits produits dans seulement 14 % des agrosystèmes, tandis que le nombre de visites des pollinisateurs sauvages est positivement corrélé avec le nombre de fruits produits pour tous les types de cultures¹⁹. D’autre part, pour un même nombre de visites florales, les rendements augmentent 2 fois plus avec des pollinisateurs sauvages qu’avec A. mellifera. Cela est dû au fait que l’abeille domestique est moins efficace que d’autres pollinisateurs dans la pollinisation croisée et fournit davantage de pollen de moins bonne qualité, issu de la même plante ou du même champ, ce qui peut causer une dépression de consanguinité¹⁹.

L’efficacité de pollinisation d’A. mellifera est toujours significativement inférieure à celle du pollinisateur le plus efficace, en moyenne de 50 %. Ce constat est le même, peu importe le taxon considéré (autres hyménoptères, oiseaux, diptères, coléoptères et lépidoptères), la zone géographique (à l’intérieur ou hors de son aire de répartition indigène) et du type de plante (cultivée ou sauvage, native ou introduite)¹.

Par rapport aux abeilles sauvages, plus spécifiquement, l’abeille domestique est en moyenne 60 % moins efficace pour assurer le service de pollinisation des cultures, et jusqu’à 87 % par rapport à l’abeille sauvage présentant la meilleure efficacité de pollinisation¹.

Cette efficacité moindre peut s’expliquer par des causes morphologiques et comportementales. En effet, au même titre que les bourdons, l’abeille mellifère dépose le pollen dans les corbeilles situées au niveau des tibias de ses pattes postérieures. Il est donc peu probable que le pollen entre en contact avec les stigmates des fleurs, d’autant plus qu’il est humecté, ce qui ne le rend généralement plus disponible pour la pollinisation. Le pollen le plus susceptible d’être utilisé pour la pollinisation est donc celui se trouvant encore sur les poils du reste du corps. À l’inverse, les abeilles sauvages stockent du pollen sec sur leur scopa, augmentant la probabilité que le pollen soit transféré au stigma lors du contact avec la fleur¹⁴.

Cas concret

Mis à part certaines plantes particulières, Apis mellifera ne présente pas une forte efficacité en tant que pollinisateur, par rapport à d’autres pollinisateurs sauvages³. Par rapport à A. mellifera, Osmia bicornis (ex O. rufa) est 8 fois plus efficace pour la pollinisation du colza²⁰, tandis que Bombus sp. est 30 fois plus efficace pour la pollinisation du trèfle rouge²¹.

Pour certaines espèces végétales, même la forte abondance d’A. mellifera ne parvient pas à compenser sa faible efficacité. Une étude sur la pollinisation de l’amandier montre que le nombre de visites d’Osmia cornuta augmente significativement le nombre de fruits produits. À l’inverse, la fréquence de visite d’A. mellifera n’est pas corrélée avec le rendement de l’arbre, et ce même si cette dernière espèce est 7 fois plus abondante qu’O. cornuta et que sa fréquence de visite est 10 fois plus importante²². De plus, pour la myrtille (Vaccinium angustifolium), compte tenu des fréquences de visite et des taux de pollinisation, il faut environ 6,5 abeilles domestiques pour polliniser autant qu’une reine de Bombus sp. et 3,6 abeilles domestiques pour polliniser autant qu’une reine d’Andrena sp. En effet, A. mellifera dépose environ 4 fois moins de pollen que ces autres espèces et n’est pas capable de « buzzing »²³.

D’autres études ont montré la plus forte efficacité de pollinisation des abeilles sauvages des genres Andrena, Bombus, Halictus, Lasioglossum et Osmia par rapport à A. mellifera pour la pollinisation du pommier²⁴. Par rapport aux osmies (Osmia sp.), plus spécifiquement, il a été montré que les rendements sont 5 fois plus importants après une visite d’Osmia cornuta qu’après une visite d’A. mellifera²⁵. Par rapport à d’autres espèces d’osmies présentes en Asie, ce constat est encore plus fort puisqu’il faudrait respectivement 61, 80 et 104 abeilles domestiques pour atteindre la même efficacité de pollinisation qu’O. jacoti, O. cornifrons et O. excavata^26,27.

L’importance des pollinisateurs sauvages

Interactions comportementales

L’efficacité de pollinisation d’A. mellifera n’est pas seulement corrélée à sa densité mais également à la présence de pollinisateurs sauvages. Il a en effet été observé que plus les pollinisateurs sauvages étaient abondants et diversifiés, plus l’efficacité de pollinisation d’A. mellifera était importante²⁸. L’augmentation de l’efficacité de pollinisation d’A. mellifera lors de la présence d’autres espèces est due à une augmentation des interactions comportementales entre les espèces, ce qui augmente la probabilité qu’A. mellifera quitte la fleur pour se poser sur une pièce florale de sexe différent, dans le cas de plantes dioïques. L’augmentation du mouvement de l’abeille domestique augmente ainsi son efficacité de pollinisation²⁸.

Richesse spécifique des pollinisateurs

Au-delà de l’espèce considérée pour assurer le plus efficacement la pollinisation et le rendement de certaines espèces végétales, un grand nombre d’études pointent du doigt l’importance de favoriser une large diversité de pollinisateurs, plutôt que l’abondance d’une espèce en particulier^{1,19,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38.}

Toutefois, l’augmentation de la productivité d’un agrosystème s’explique davantage par la complémentarité des espèces dans leur comportement de butinage que seulement par la richesse spécifique. En effet, les espèces peuvent montrer des différences significatives dans leur activité en fonction de la position des fleurs par rapport à la plante, la durée de leur visite ou leur comportement à l’intérieur des fleurs en fonction de la taille de leur corps. À l’inverse, une seule espèce ou groupe fonctionnel pourrait n’exploiter qu’une portion de la ressource totale, ne permettant pas une pollinisation aussi efficace qu’une communauté diversifiée³¹.

Diversité des habitats

La richesse spécifique et l’abondance des pollinisateurs sauvages, essentiels au service de pollinisation, sont directement influencées par les milieux environnant les cultures, notamment dans un rayon d’un kilomètre. En effet, plus celles-ci sont proches d’habitats naturels diversifiés, plus la richesse spécifique des pollinisateurs sauvages augmente, ce qui induit une augmentation de la fréquence des visites florales et ainsi du rendement des plantations^33,36.

Pour le cerisier, une augmentation de 150 % des rendements a été observée en augmentant de 30 % la proportion d’habitats diversifiés dans un rayon d’un kilomètre autour du verger³². De plus, des études ont mis en évidence que le rendement de cultures dépendantes de la présence des pollinisateurs diminuait de 16% lorsqu’elles étaient situées à plus d’un kilomètre d’un habitat naturel³⁹.

L’intégration d’habitats favorables aux pollinisateurs à proximité des cultures (bandes de végétation naturelle, diversification des cultures, pratiques agricoles respectueuses de l’environnement et réduction des produits phytosanitaires) est donc essentielle pour favoriser la diversification des assemblages de pollinisateurs sauvages, dans un objectif de conservation de la biodiversité comme de rendement et de rentabilité économique^32,38.

Conclusion

L’abeille mellifère n’est pas le pollinisateur le plus efficace, quelle que soit la zone géographique considérée et ce pour des centaines d’espèces de plantes, notamment cultivées. Si, pour un certain nombre d’espèces, l’abeille mellifère présente une certaine efficacité de pollinisation, elle ne permet pas de maximiser cette dernière et ne remplace pas la contribution des assemblages des pollinisateurs sauvages dans cette fonction écologique, que ce soit pour les milieux naturels ou la production agricole¹⁹. La diversité des pollinisateurs sauvages est donc autant un enjeu de conservation de la biodiversité que de rendement agronomique. Elle ne peut passer que par la préservation des habitats favorables à ces communautés et leur intégration dans le paysage agricole ainsi que par l’adoption de pratiques respectueuses de l’environnement.

* L’efficacité de pollinisation par visite est définie comme la contribution par visite des pollinisateurs à la pollinisation de la plante. Elle est mesurée de différentes façons en fonction des études : dépôt de pollen par visite, nombre de tubes polliniques développés dans les styles et/ou nombres de graines ou de fruits.

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