De curieux insectes sur les volcans hawaïens

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Les archipels d’origine volcanique sont propices à l’évolution des espèces (on connaît l’importance des Galápagos dans les travaux de Darwin). Ces îles sont caractérisées par de forts taux d’endémisme et par la genèse rapide d’espèces adaptées aux conditions particulières qui y règnent. Hawaï ne fait pas exception à cette règle, avec de curieux insectes vivant au sommet du Mauna Kea ou sur les laves vierges du Kīlauea…

Cette rubrique a déjà vu passer un oiseau, un batracien, un rongeur, un lagomorphe, des poissons… Sans oublier plusieurs plantes, et même des micro-organismes. Mais jusqu’à présent, point d’insecte. Afin de combler ce manque, ce n’est pas un mais deux insectes qui seront à l’honneur dans cet article. Les deux ont la particularité d’être endémiques à Big Island (Hawaï), et plus précisément à des environnements volcaniques particulièrement hostiles, ce qui a amené ces espèces à adopter un mode de vie assez particulier. Entomophobes, passez votre chemin : voici la punaise Nysius wekiuicola et le grillon Caconemobius fori !

La punaise charognarde du Mauna Kea

Le premier insecte qui va nous intéresser est le wēkiu bug (Nysius wekiuicola), un représentant du vaste ensemble que l’on nomme communément « punaises ». Son appellation provient de Puʻu Wēkiu, littéralement « plus haute colline », toponyme du cône sommital du volcan Mauna Kea. Il fut découvert[1] en 1980 par Mae et Bill Mull, membres de la société Audubon, célèbre organisation américaine de défense de l’environnement. Le couple voulait démontrer que le Mauna Kea n’était pas un milieu stérile, comme généralement admis à l’époque, alors que fleurissaient les projets de nouveaux télescopes en haut du volcan. Il est vrai que de loin, l’endroit paraît absolument minéral : scories et cendres, tons gris et rouges (photo ci-dessous). La région sommitale présente en outre des conditions hostiles : altitudes supérieures à 4 000 mètres ; peu de précipitations, essentiellement sous forme de neige ; gel nocturne… En dépit de cette nature inhospitalière, un examen plus poussé permet de déceler des traces de végétation, mousses et lichens. Et quelques espèces d’insectes, dont l’étonnante Nysius wekiuicola.

Panorama montrant les observatoires astronomiques au sommet du volcan Mauna Kea à Hawaï.
Panorama de la zone sommitale du Mauna Kea capturé depuis le Puʻu Wēkiu. À plus de 4 000 mètres d’altitude, ces cônes de scories constituent un environnement hostile, qui fait pourtant le bonheur de la punaise Nysius wekiuicola. Sans oublier la sous-espèce Homo sapiens astronomusCC BY-SA Frank Ravizza.

 Physiquement, elle ne paie pourtant pas de mine : c’est une petite (< 5 mm) punaise, aux tons brun-noir, avec de longues pattes, incapable de voler (photo ci-dessous). C’est plutôt son mode de vie qui interpelle. Tandis que les autres espèces du genre Nysius se nourrissent de plantes, l’insecte wēkiu est carnivore. Mais pas besoin de chasser. Il se fait livrer à domicile, pas par des coursiers évidemment, mais par… le vent ! L’alimentation de l’espèce repose en effet sur le transport éolien d’insectes[2], emportés des basses altitudes et déposés au sommet du Mauna Kea par le phénomène de soulèvement orographique (la masse d’air monte en rencontrant un relief). Là-haut, les malheureuses bestioles arrivent mortes ou sonnées par le froid, et notre punaise n’a plus qu’à piocher dans ce buffet servi sur plaques de neige… Une autre particularité du wēkiu bug est d’ailleurs de très bien tolérer le froid, tandis que les espèces proches sont plutôt tropicales. Sa distribution est ainsi restreinte aux plus hautes altitudes du volcan, depuis 3 500 m jusqu’au sommet, à 4 207 m – le point culminant de l’archipel hawaïen. Cet habitat limité, combiné aux pressions anthropiques sur la montagne (construction de télescopes toujours plus grands), a un temps fait craindre pour la viabilité de l’espèce. Mais après une période de suivi des populations, décision a été prise de ne pas l’inscrire sur la liste des espèces menacées.

 Notons que le volcan voisin, le Mauna Loa (4 169 m), possède à son sommet une espèce endémique d’apparence très similaire, baptisée Nysius aa. Elle n’a toutefois pas fait l’objet de recherche comme sa cousine et reste donc assez mal connue.

Une punaise aux tons bruns-noirs sur une roche volcanique vésiculée.
Portrait de la punaise Nysius wekiuicola sur une scorie du Mauna Kea. CC BY-NC James Bailey.

Le grillon de lave du Kīlauea

Au sud-est des deux géants, un volcan de taille plus modeste connaît des éruptions très fréquentes : le célèbre Kīlauea. Ses effusions de lave créent de nouvelles surfaces où la vie doit repartir à zéro. On pourrait penser que cette réapparition du vivant commence par la végétation (lichens, fougères…), qui servirait alors de base au développement d’un écosystème (voir aussi kīpuka #2, p. 42, pour l’exemple réunionnais). Pourtant, les entomologistes qui étudient la faune de Big Island ont découvert une espèce d’insecte qui est la première à vivre sur les nouvelles coulées de lave, avant même l’apparition de la végétation ! Ce petit grillon (< 10 mm), baptisé Caconemobius fori, est considéré comme le véritable pionnier de ces rocs nus, parfois observé trois mois à peine après la fin d’une éruption. (En réalité, il n’est pas tout à fait seul : une araignée-loup du genre Lycosa semble affectionner les mêmes terrains.) Mais alors, de quoi se nourrit-il ? Là encore, le vent est impliqué dans l’apport énergétique, mais le menu est d’une autre nature qu’au Mauna Kea : débris végétaux et… écume ! Cette mousse marine est riche en albuminoïdes (une famille de protéines) et peut donc servir d’appoint nutritif. Le Kīlauea étant situé sur la côte orientale de Big Island, il est exposé aux alizés ; ses coulées de laves reçoivent ainsi un arrivage régulier de nourriture « fraîche ».

Un grillon marron-translucide, aux longues antennes, sur une roche lavique noire pleine de vésicules.
Un spécimen de Caconemobius fori sur une lave du Kīlauea. Avec l’aimable autorisation d’Alan Cressler.

 Paradoxalement, si cet afflux de matière régale Caconemobius fori, il finit aussi par causer sa disparition[3]. Les débris végétaux vont peu à peu combler les anfractuosités à la surface de la lave, permettant aux plantes pionnières de coloniser ce substrat. Or ces anfractuosités sont nécessaires à la survie du grillon, qui y trouve un peu d’humidité pour s’abriter en journée – la température de surface peut dépasser les 40 °C. Dès que le couvert végétal devient trop important, l’espèce disparaît localement. Heureusement pour elle, l’activité soutenue du Kīlauea crée régulièrement les surfaces rocailleuses dénudées qu’il apprécie tant. Encore faut-il qu’il les atteigne. En juillet 2019, une équipe a cherché Caconemobius fori sur les coulées de la grande éruption survenue un an auparavant (kīpuka #1, p. 22), en vain. Mais ces nouvelles laves, situées à plus de 35 km de la caldeira, sont isolées des autres sites occupés par l’espèce.

Vue du volcan Hualalai et de ses anciennes coulées de lave qui descendent jusqu'à l'océan.
Vue aérienne du volcan Hualālai (au centre). La coulée de lave visible à droite est la plus récente de l’édifice (1801) ; son absence de végétation permet au grillon Caconemobius anahulu d’y vivre. La coulée de gauche provient du Mauna Loa (1859), dont la silhouette est visible à l’arrière-plan. USDA Forest Service, domaine public.

 Fait intéressant, ce grillon possède lui aussi un cousin sur un autre volcan hawaïen. Il s’agit de Caconemobius anahulu, endémique du volcan Hualālai (photo ci-dessus). Il présente des caractéristiques très similaires, notamment un habitat lavique vierge nourri par le vent – écosystème que les scientifiques ont joliment baptisé « néogéoéolien ». Seule différence : le Hualālai étant localisé à l’ouest de Big Island (côte-sous-le-vent), il reçoit peu de précipitations et la végétation met beaucoup plus de temps à pousser. Ça tombe bien, la dernière éruption du volcan date de 1801. Mais cette coulée étant toujours nue, Caconemobius anahulu y vit encore[4], tandis que son voisin du Kīlauea n’est documenté que sur des coulées âgées de moins de cinquante ans.

Article issu de kīpuka #10, texte diffusé sous licence CC BY-NC-ND.

Références

[1] Ashlock PD, Gagné WC, 1983. A remarkable new micropterous Nysius species from the aeolian zone of Mauna Kea, Hawaii Island (Hemiptera: Heteroptera: Lygaeidae). Int J Entomol 25

[2] Howarth FG, 1987. Evolutionary ecology of aeolian and subterranean habitats in Hawaii. Trends in Ecology & Evolution 2, doi:10.1016/0169-5347(87)90025-5

[3] Howarth FG, 1979. Neogeoaeolian habitats on new lava flows on Hawai’i Island: an ecosystem supported by windborne debris. Pacific Insects 20

[4] Heinen‐Kay JL, Rotenberry JT, Kay AD, Zuk M, 2021. Lava crickets (Caconemobius spp.) on Hawai’i Island: first colonisers or persisters in extreme habitats? Ecological Entomology 46, doi:10.1111/een.13011