Editor’s note: Ceci est un article de Dominic Reisig, professeur agrégé d’entomologie à NC State. Dans notre série Research Matters en cours, les chercheurs de NC State abordent la valeur de la science, de la technologie, de l’ingénierie et des mathématiques.
le charançon du bol (Anthonomus grandis) n’est pas grand – chose à regarder-juste un petit coléoptère grisâtre avec un museau incroyablement long., Mais ce coléoptère particulier, et sa soif de coton, était assez puissant pour forger un partenariat sans précédent entre les agriculteurs, les législateurs et les scientifiques. Et ce partenariat a montré tout ce qui peut être accompli lorsque les scientifiques et les agriculteurs travaillent ensemble.
ce que les charançons adultes manquent de taille, ils compensent par la capacité de leurs larves à se nourrir et à détruire le coton., Les charançons Boll sont entrés aux États-Unis en provenance du Mexique à la fin des années 1800, lorsqu’ils ont été aperçus pour la première fois au Texas. Dans les années 1920, ils s’étaient répandus dans toutes les principales régions productrices de coton du pays. L’ampleur des dégâts était à couper le souffle, tout comme les efforts de lutte déployés contre cet insecte: à un moment donné, un tiers de l’insecticide utilisé aux États-Unis était utilisé pour lutter contre les charançons.
En 1903, le chef des états-UNIS, Le ministère de l’Agriculture (USDA) a témoigné devant le Congrès que les épidémies de l’insecte étaient une « vague de mal” et que les zones touchées au Mexique avaient complètement abandonné la production de coton. En effet, de nombreux chercheurs s’accordent à dire que l’impact a été si important sur l’économie du Sud rural qui dépend du coton qu’il a été l’une des causes de la « Grande Migration”, lorsque les Afro-Américains se sont déplacés en masse vers le nord des États-Unis au début des années 1900.
malgré L’arrivée du charançon boll, ,, parce que le prix du coton a augmenté comme le charançon Boll a couru certains producteurs de coton hors de l’entreprise. La production de coton s’est déplacée avant le charançon, créant un boom des plantations de coton dans les zones exemptes de charançon. Mais au fur et à mesure que le coton se répandait, le charançon du boll en fit autant, coûtant des milliards de dollars de revenus aux producteurs de coton.
déclarant la guerre au charançon
puis, en 1958, quelque chose de nouveau s’est produit. Le National Cotton Council of America a approuvé à l’unanimité, pour la première fois, un texte de loi agricole., Entre autres choses, cette législation prévoyait l’élargissement de la recherche sur le coton – et l’élimination du charançon du boll.
C’était une démarche inhabituelle pour de nombreuses raisons. Tout d’abord, des efforts avaient déjà été faits pour éradiquer les insectes dans le bétail, mais personne ne l’avait jamais essayé avec un ravageur des cultures; c’était une nouveauté. Deuxièmement, cela allait coûter beaucoup d’argent, ce qui nécessiterait le soutien du gouvernement fédéral., Troisièmement, personne n’avait encore trouver un moyen d’éradiquer l’insecte. Enfin, une fois l’éradication commencée, le processus d’éradication deviendrait une ressource commune. Pour cette raison, la coopération serait vitale, étant donné qu’il y aurait une tentation pour des individus, ou des régions entières, d’obtenir un tour gratuit, en s’appuyant sur les contributions de leurs voisins à l’effort d’éradication. La participation obligatoire des agriculteurs était donc un must. Un par un, chacun des défis a été abordé, nécessitant une collaboration étroite à chaque étape.
l’éradication des insectes n’était pas un concept entièrement nouveau., Le promoteur de l’éradication était un scientifique du USDA Agricultural Research Service (USDA-ARS) nommé Edward Knipling, qui avait eu une idée appelée la technique des insectes stériles. Cette technique a été mise au point dans les années 1950 pour éliminer le ver à vis, un insecte ravageur parasite du bétail. La technique des insectes stériles repose sur l’inondation de l’environnement avec beaucoup de mâles stériles. Ces mâles s’accouplent ensuite avec des femelles, mais ne produisent aucune progéniture. Knipling envisageait maintenant l’éradication du charançon boll, reconnaissant qu’il avait deux mentons dans son armure., Tout d’abord, il s’agissait d’une espèce exotique, ce qui signifiait qu’elle pouvait être présente sans certains des parasites et prédateurs qui affaiblissaient les populations de son Mexique natal. Deuxièmement, il dépendait d’une seule plante hôte, le coton, qui n’était pas non plus originaire des États-Unis.
malheureusement, la technique des insectes stériles a explosé. Un million de mâles stériles de charançon du boll ont été libérés lors d’un essai. Mais les mâles stériles ne pouvaient pas rivaliser avec leurs homologues sauvages viriles et l’essai a échoué.
Si l’éradication devait avoir lieu, les scientifiques devraient développer une nouvelle méthode., À cette fin, le gouvernement fédéral, les gouvernements des États et diverses fondations et associations de coton ont alloué des millions de dollars pour soutenir la recherche nécessaire à la mise au point des outils nécessaires à l’éradication.
Par exemple, le Congrès a financé des laboratoires de L’USDA-ARS dans de nombreux États, dont un sur le campus de L’Université D’État du Mississippi qui était essentiel à la création de nombreux outils nécessaires à l’éradication., Ce soutien s’est poursuivi tout au long de l’effort d’éradication, assurant que l’insecte pouvait être éliminé en commençant par la Virginie et le nord-est de la Caroline du Nord, et se déplaçant régulièrement vers le sud.
mais les chercheurs de l’éradication ont fait face à un défi important dès le départ. Ils savaient que, pour que l’éradication réussisse, il fallait une méthode très efficace de lutte contre les charançons – une méthode avec un taux de réussite proche de 100%. Et cela nécessiterait un saut significatif par rapport aux techniques de contrôle disponibles.,
Au cours des années 1950, le contrôle des infestations de charançons a nécessité de multiples applications d’insecticides très agressifs et toxiques (par exemple, l’aldrine, l’azinphosméthyle, l’hexachlorure de benzène, le chlordane, la dieldrine, le toxaphène, le malathion, le méthyle parathion et le parathion). Mais une avancée scientifique distincte était juste autour du coin.
nouvelles armes
dans les années 1960, les chercheurs commençaient tout juste à comprendre l’importance des phéromones d’insectes, les produits chimiques produits par les espèces d’insectes qui modifient le comportement des autres individus de l’espèce., Les scientifiques de L’USDA-ARS ont découvert les phéromones attractives du charançon du boll – la combinaison de produits chimiques qui a permis aux charançons mâles de trouver des charançons femelles. Ces chercheurs ont pu perfectionner un mélange synthétique de phéromones attractives, créant un leurre qui pourrait être utilisé pour piéger les charançons amoureux. Cette avancée s’avérerait être la clé de voûte d’une éradication réussie, car les charançons pourraient être attirés, piégés et surveillés.
Une autre percée majeure a été la découverte d’une méthode de contrôle qui a augmenté le succès de 85-90 pour cent de contrôle à 98-99 pour cent.,
le développement des insectes dépend de la température, et les températures plus basses ralentissent le développement et la reproduction des charançons. Les scientifiques du Mississippi ont découvert qu’en faisant de multiples applications d’insecticide à de courts intervalles pendant l’automne, ils pouvaient à la fois réduire la dernière génération de reproduction des charançons et limiter considérablement la survie des adultes potentiellement hivernants. C’est ce qu’on a appelé la méthode de contrôle reproduction-diapause.,
La combinaison des pièges à phéromones et de la méthode de lutte contre la reproduction et la diapause a permis, grâce à une coopération à l’échelle de la région, d’éradiquer le charançon du bol. Et les pièges à phéromones à froid sont également utilisés pour confirmer si les efforts d’éradication ont été couronnés de succès. Ce one-two punch a été testé dans un programme pilote en Alabama, au Mississippi et en Louisiane au début des années 1970., Le programme pilote n’a pas pu prouver que cette approche éliminerait les charançons, mais elle a réussi à réduire suffisamment les niveaux de population pour que le gouvernement, l’industrie et les responsables de la recherche choisissent de procéder à une approche à grande échelle. Cette étape suivante a consisté à déployer deux essais compagnons à la fin des années 1970: un essai a eu lieu dans le Mississippi en utilisant les méthodes de contrôle les plus connues pour le charançon du boll à l’époque, tandis qu’un autre essai a testé la méthode de contrôle de la reproduction-diapause en Caroline du Nord et en Virginie.
La Coopération a été essentielle au procès en Caroline du Nord/Virginie., Le gouvernement fédéral a obtenu suffisamment de fonds pour soutenir 50 pour cent du procès, tandis que l’état de Caroline du Nord a accepté de prendre en charge un autre 25 pour cent du coût. Et plus des trois quarts des producteurs de coton de Caroline du Nord ont approuvé l’éradication, acceptant de financer les 25% restants. Entre-temps, un nouvel insecticide était devenu disponible, le diflubenzuron, qui s’est avéré encore plus efficace pour l’éradication.
Après trois ans, la méthode de reproduction-diapause s’est avérée si efficace qu’un seul charançon a été piégé dans la zone d’éradication de la Caroline du Nord/Virginie., De plus, on pensait que ce charançon était laissé dans un piège contaminé qui n’avait pas été nettoyé correctement. L’utilisation d’insecticides a chuté après l’éradication, mais l’expansion et la poursuite du programme n’ont pas été faciles. Les problèmes de financement, le soutien des producteurs dans de nouvelles zones D’éradication et les épidémies d’autres ravageurs, résultant des applications intensives D’insecticide utilisées dans les efforts D’éradication – qui ont effacé les insectes bénéfiques qui contrôlaient normalement les ravageurs – ont ralenti le processus, mais en 2009, le charançon du boll a été déclaré éradiqué de tous les États-Unis., États producteurs de coton, à une exception près: le Texas, qui est le plus grand producteur de coton du pays.
Une victoire Fragile
qui nous amène à 2017. Les efforts d’éradication ont été bloqués à la frontière entre le Texas et le Mexique, en grande partie en raison de l’instabilité créée par le trafic de drogues illégales. Cette instabilité a effectivement rendu les grandes fermes cotonnières du Mexique inaccessibles au traitement, créant un habitat accueillant pour les populations de charançon du boll. Un autre problème au Mexique est la présence d’espèces de plantes non cotonnières qui peuvent héberger le charançon du boll., De nouveaux efforts pour limiter la coopération à travers la frontière, y compris le projet de mur frontalier, garantissent que la « vague de mal” du charançon boll reste une menace imminente. En conséquence, il y a une bataille en cours pour garder les charançons de boll dans la basse vallée du Rio Grande du Texas, financée par une évaluation annuelle en cours des États producteurs de coton, qui vise à prévenir-et à suivre – la propagation des populations de charançons de boll.
mais cette histoire met également en évidence le fait que le charançon de boll a été largement conquis aux États-Unis.,, grâce à la coopération entre les producteurs, les scientifiques et les responsables gouvernementaux – et en grande partie grâce au financement fédéral de la recherche. Par exemple, dans le Sud-Est des États-Unis, un charançon du boll n’a pas été capturé dans un Piège à phéromones depuis 14 ans. Et ces investissements fédéraux, réalisés dans le Sud, continuent de porter leurs fruits sous la forme de nouveaux projets, qui sont sur le point de s’attaquer aux insectes indigènes et envahissants d’aujourd’hui grâce aux investissements réalisés dans l’éradication du charançon du boll.,
par exemple, ces premiers investissements par les gouvernements des États et fédéraux ont créé le système de recherche USDA-ARS qui est toujours présent aujourd’hui dans le sud des États-Unis, y compris l’installation de L’État du Mississippi. Ce système continue de faire une différence pour les fermes américaines. Les unités de recherche dans les zones où il y a encore des populations de charançon du bol utilisent des technologies de pointe, telles que la génétique des populations et l’imagerie infrarouge aérienne, pour suivre le mouvement de l’espèce et identifier les parcelles potentielles de plantes hôtes à détruire., Comme les charançons de boll ont été lentement éradiqués, état par état, ces chercheurs et ces installations ont déplacé les priorités de recherche vers d’autres problèmes et ravageurs affectant la production végétale. Personne ne veut combattre une autre guerre de Cent ans avec un ravageur des plantes.