The association between indirect environmental cues that modulate insect diapause and the actual stressors is by no means granted when a species encounters new environments. The box tree moth, Cydalima perspectalis, is an Asian pest whose rapid invasion in Europe causes considerable economic and ecological impacts. Larvae enter a winter diapause induced by the photoperiod in both native and invaded ranges, but factors that trigger the return to an active phase are still unknown. Yet, identifying them is crucial to understand how diapause end synchronizes with the end of the winter stress encountered in Europe. To test whether activity resumption is regulated by thermal and/or photoperiodic thresholds, or additive effects between these factors often involved in diapause termination, diapausing caterpillars from an invaded area were exposed to crossed treatments at the laboratory. The evolution of diapause rate was monitored over time and compared to that of nearby field sites invaded. A strong positive effect of increasing temperature was found on the rate and dynamics of diapause termination, whereas no compelling effect of photoperiod appeared. Resuming development directly when main stressors fade, not in response to indirect photoperiodic cues that could be mismatched outside native areas, likely contributes to the good match observed between diapause and the new climates that this pest encountered in the invaded range.

The association between indirect environmental cues that modulate insect diapause and the actual stressors is by no means granted when a species encounters new environments. The box tree moth, Cydalima perspectalis , is an Asian pest whose rapid invasion in Europe cause considerable economic and ecological impacts. Larvae enter a winter diapause induced by photoperiod in both native and invaded ranges, but factors that trigger the return to an active phase are still unknown. Yet, identifying them is crucial to understand how diapause end synchronizes with the end of the winter stress encountered in Europe. To test whether activity resumption is regulated by thermal and/or photoperiodic thresholds, or additive effects between these factors often involved in diapause termination, diapausing caterpillars from an invaded area were exposed to crossed treatments at the laboratory. The evolution of diapause rate was monitored over time and compared to that of nearby field sites invaded. A strong positive effect of increasing temperature was found on the rate and dynamics of diapause termination, whereas no compelling effect of photoperiod appeared. Resuming development directly when main stressors fade, not in response to indirect photoperiodic cues that could be mismatched outside native areas, likely contributes to the good match observed between diapause and the new climates this pest encountered in the invaded range.

Face au changement climatique, des modifications de la distribution et de la phénologie des espèces ont été observées. La processionnaire du pin (PP) (Thaumetopoea pityocampa) est considérée comme un modèle d’étude pour comprendre l’effet du réchauffement climatique sur la distribution des espèces car sa distribution s’étend en réponse à l’augmentation des températures hivernales. La PP est un ravageur forestier à impact économique et sanitaire. L’apparition de processions précoces atypiques dans certaines régions a été observée ces dernières années. Cependant, les conséquences du changement climatique sur sa phénologie restent encore peu connues. Une meilleure compréhension des variations spatiales et temporelles de la phénologie est cruciale, non seulement pour mieux comprendre l’effet du changement climatique sur la PP, mais aussi pour optimiser les méthodes de lutte et prévenir des risques d’urtication étant donné qu’il est nécessaire pour cela de savoir quand les différents stades larvaires sont présents. Afin de tester l’hypothèse d’une variation de la phénologie dans le temps (du fait du changement climatique) et dans l’espace (du fait des différents types de climats rencontrés en France), des suivis de la période de vol, du développement larvaire et de la période de procession ont été réalisés de 2018 à 2021 dans plusieurs régions biogéographiques en France. Ces données ont été comparées aux données historiques datant des années 1970-1980. Un potentiel étalement du vol et peu de variation dans la période de procession ont été mis en évidence. La phénologie de l’espèce varie dans l’espace en fonction des températures de l’été, de la date des premiers gels et de la rigueur de l’hiver. Afin d’identifier les mécanismes responsables de ces variabilités phénologiques, un modèle mathématique a été développé pour prédire les stades phénologiques de l’œuf jusqu’au dernier stade larvaire. Celui-ci a été calibré sur les courbes de performances thermiques des différents stades de la PP, obtenues en conditions contrôlées, à partir de la population d’Orléans. Les valeurs des paramètres de ces courbes étaient effectivement différentes selon les stades. Le modèle a ensuite été validé de manière indépendante grâce aux données de suivis réalisés à Orléans durant l’étude. L’augmentation de la température globale et/ou des vagues de chaleur en automne expliqueraient l’occurrence de processions précoces. Face au changement climatique, ces processions devraient donc être plus fréquentes. Le modèle a ensuite été testé sur cinq autres populations suivies durant cette étude, situées dans des régions climatiques différentes. Celui-ci rend bien compte de la variabilité spatiale de la phénologie observée. Le modèle phénologique prend comme variable la température de l’air. Or, les larves se trouvent dans un nid de soie. Dans le but de déterminer et simuler le microclimat associé au nid, un modèle biophysique a été développé. Le nid confère un microclimat chaud pouvant impacter le développement et potentiellement la survie des larves. En mesurant la tolérance thermique des différents stades larvaires,différents seuils thermiques ont été identifiés. Les résultats obtenus dans cette thèse montrent qu’il est important de considérer les contraintes de développement et de survie de chaque stade afin de prédire correctement l’effet des conditions climatiques sur la phénologie et la survie de la PP. Ils montrent aussi clairement que les changements de phénologie de la PP sont en lien avec le changement climatique. Ainsi la PP pourrait être un modèle d’étude pour comprendre l’effet du changement climatique sur la distribution et la phénologie des espèces, deux composantes étroitement liées.