Projet ANR-11-AGRO-0001 – OSCAR : Outil de Simulation Cartographique à l'échelle du paysage Agricole du Risque acarologique
Programme : Viabilité et adaptation des écosystèmes productifs, territoires et ressources face aux changements globaux (Agrobiosphere)
Année de financement : 2011
Coordinateur du projet : Monsieur Olivier PLANTARD (INSTITUT NATIONAL DE LA RECHERCHE AGRONOMIQUE - CENTRE DE RECHERCHE DE NANTES)
Partenaires : Maladies Infectieuses et Vecteurs : Écologie, Génétique, Évolution et Contrôle; Maladies Infectieuses et Vecteurs : Écologie, Génétique, Évolution et Contrôle; Épidémiologie Animale; Biologie, Epidémiologie et Analyse du Risque; Comportement et Écologie de la Faune Sauvage
Montant : 658842.0 euros
Date de début : 2012
Durée : 48 mois
Résumé : Outil de Simulation Cartographique à l’echelle du paysage agricole du Risque acarologiqueA partir de l'analyse des variations observées à l'échelle du paysage de l'abondance des tiques, de leurs hôtes et de la prévalence de 3 agents pathogènes, le projet OSCAR a pour objectif d'établir des cartes de  risque acarologique (densité de tiques infectées) dans différents paysages simulés.
Comprendre le rôle du paysage sur l'épidémiologie des maladies à tiquesDans les paysages agricoles où l'élevage bovin occupe une surface importante, les pâtures jouxtent des écosystèmes naturels variés fréquentés par une faune sauvage diversifiée qui partage avec les bovins de nombreux agents pathogènes communs. Même en l'absence de contact direct entre eux, le passage d'agents pathogènes est possible via des vecteurs communs comme les tiques, considérées comme les principaux vecteurs de maladies en Europe, notamment pour leur rôle en santé humaine (maladie de Lyme). Elles transmettent aussi de nombreux agents pathogènes aux bovins. Par ailleurs, ces paysages évoluent notamment sous l'action des changements globaux et plus particulièrement des changements d'utilisation des terres. Le projet OSCAR a pour objectif d'explorer les conséquences de ces changements à l'échelle du paysage sur le risque acarologique (densité de tiques infectées) à travers un outil de simulation cartographique basé sur un modèle spatialisé de dynamique des populations de tiques
Des études de terrain combinées à des investigations au laboratoireDes échantillonnages sont réalisés dans 24 sites de prélèvements situés dans 4 secteurs paysagers différents de chacune des deux zones ateliers étudiées (Zone Atelier Armorique [ZA]et Vallons et Coteaux de Gascogne [VG]). Pour estimer leur densité et rechercher les agents pathogènes hébergés, (1) les tiques sont collectées par la « méthode du drap » qui consiste à traine un morceau de tissu blanc sur la végétation et (2) les micromammifères sont capturés dans des pièges à bascule disposant d’une chambre dortoir avec appât. Enfin, les mouvements des chevreuils dans le paysage sont estimés grâce à des colliers GPS qui sont posés sur des animaux capturés à l’aide de lignes de filets disposés sur plusieurs centaines de mètres. Les agents pathogènes (Anaplasma spp, Borrelia spp et Babesia spp) sont recherchés grâce à des outils de biologie moléculaire à partir d’extraits d’ADN issus de tiques ou de prélèvements sanguins réalisés sur les mammifères capturés.
Résumé de la soumission : Dans les paysages agricoles où l’élevage bovin occupe une surface importante, les pâtures jouxtent des écosystèmes naturels variés (forêts, haies , landes…). Les surfaces exploitées par les animaux domestiques y sont aussi fréquentées par une faune sauvage diversifiée. Or les bovins partagent avec ces animaux de nombreux agents pathogènes. Même en l’absence de contact direct entre eux, le passage d’agents pathogènes est possible via des vecteurs communs. A ce titre, les tiques sont considérées comme les principaux arthropodes vecteurs de maladies en Europe, notamment pour leur rôle en santé humaine (maladie de Lyme). Elles transmettent aussi de nombreux agents pathogènes aux bovins (anaplasmose granulocitaire, piroplasmose bovine -…). Ixodes ricinus est l’espèce de tique la plus fréquente en Europe. Les paysages agricoles constituent donc une mosaïque de milieux variables pour la survie des tiques et la fréquentation par ses différents hôtes. Cette hétérogénéité, ainsi que  l’agencement dans l’espace des différents milieux, vont conditionner la dynamique et le fonctionnement de ce système hôtes-vecteurs-agents pathogènes.Les pratiques des éleveurs en matière de conduite des troupeaux et de choix des parcelles pâturées au sein de leur exploitation influencent l’exposition des bovins aux tiques et donc aux agents pathogènes qu’elles transmettent. La localisation des parcelles et leur utilisation va aussi avoir un impact sur la fréquentation par la faune sauvage.Par ailleurs, ces paysages ne sont pas figés : on observe actuellement des modifications, notamment sous l’action des changements globaux et plus particulièrement des changements d’utilisation des terres. Les changements climatiques ont aussi un impact à travers leur rôle sur la dynamique des populations de vecteurs dont le développement dépendde la température et de l’hygrométrie.Le présent projet a pour objectif d’explorer les conséquences de ces changements à l’échelle du paysage – l’échelle spatiale la plus pertinente pour étudier les processus en jeu en raison de l’importance de l’hétérogénéité des milieux à considérer et de leur agencement dans l’espace -, sur le risque acarologique (densité de tiques infectées) à travers un outil de simulation cartographique basé sur un modèle de dynamique des populations spatialisés. Cette étude sera réalisée dans deux zones ateliers correspondant à deux niveaux différents de fragmentation forestière. L’hétérogénéité du paysage de ces sites est bien connue grâce aux Systèmes dInformation Géographique (SIG) qui y ont été développés ainsi que les populations de chevreuils et les communautés de micromammifères qui y sont étudiées depuis de nombreuses années.La première étape consistera tout d’abord à analyser - à partir d’échantillonnages réalisés dans deux sites - la distribution observée des tiques, des agents pathogènes et des principaux hôtes domestiques (bovins) et sauvages (chevreuils, micromammifères). Les principaux facteurs biotiques et abiotiques permettant d’expliquer les patrons de distribution observés seront recherchés. Parallèlement, les mouvements des différents acteurs de ce système seront évalués par des approches directes (collier GPS sur les chevreuils) ou indirectes (génétique des populations de tiques et d’agents pathogènes). Dans une seconde étape, un modèle spatialisé de dynamique des populations de tiques, intégrant explicitement les mouvements des hôtes sera développé. Ce modèle permettra alors de simuler l’évolution du risque acarologique à l’échelle du paysage agricole en fonction de différents scenarios de changement d’utilisation des terres et  de structure du paysage. Bien que le comportement des acteurs socio-économiques de ces paysages agricoles ne soit pas intégré dans notre projet, cet outil de simulation cartographique apportera des connaissances importantes pour l’adaptation de l’agriculture aux changements globaux, afin de limiter le développement des maladies à tiques.
Résultats : Les collectes de tiques réalisées au printemps et automne 2012 dans les 2 zones ateliers ont montré des variations allant de 1,6 à 30,1 tiques/100 m2. Une chute drastique du nombre de micromammifères piégés sur un des deux zones (ZA) a été observée entre l’automne 2012 et le printemps 2013 (286 versus 22). Ce déclin brutal du nombre d’hôtes utilisable par les tiques pourrait occasionner une diminution des densités de nymphes à l’automne 2013 et au printemps 2014. Les 3 agents pathogènes étudiés montrent des prévalences limitées dans les tiques, variant de 3,2 à 5,5%.
Perspectives : Une base de données permettant de mettre en relation (1) l’ensemble des informations collectées sur le terrain, (2) les résultats des analyses moléculaires et (3) les Systèmes d’Information Géographique (SIG) des 2 sites ateliers a été construite. L’effort va maintenant porter sur l’analyse des données consignées dans cette base de données afin d’étudier le rôle du paysage sur le fonctionnement de ce pathosystème.
Publications et brevets : Plusieurs articles de presse ont évoqué le projet OSCAR en 2013 (Le Monde 26/06, Libération 30/08, Actu-Environnement 10/06, Ouest France 01/07, Le Télégramme de Brest 25/06). Deux articles (développement de marqueurs moléculaires SNP chez la tique et une synthèse sur la spécialisation des tiques sur les hôtes) ont été acceptés pour publication.