Essaim de cigales massif arrive aux États-Unis
Suite à l’éclipse solaire récente en Amérique du Nord, un autre phénomène naturel significatif approche. Entre fin avril et juin 2024, le plus grand groupe de cigales de 13 ans, connu sous le nom de Branche XIX, émergera aux côtés d’un groupe de cigales de 17 ans du Midwest, Branche XIII.
Ce phénomène impactera 17 États, s’étendant du Maryland à l’Iowa et descendant vers le sud jusqu’en Arkansas, en Alabama, dans le nord de la Géorgie, les Carolines, la Virginie, et de nouveau vers le Maryland. L’émergence simultanée de ces deux groupes distincts de cigales, avec des cycles de vie différents, se produit une fois tous les 221 ans. La dernière occurrence remonte à 1803, pendant la présidence de Thomas Jefferson.
Pendant environ quatre semaines, les sons des chants uniques des cigales rempliront les zones boisées et suburbaines dispersées. Après l’accouplement, chaque femelle cigale déposera des centaines d’œufs dans les branches d’arbres aussi fines qu’un crayon, avant que les cigales adultes ne périssent. Une fois éclos, les nouveaux nymphes de cigales tomberont des arbres, creuseront sous terre et initieront le cycle à nouveau.
Bien qu’il existe entre 3 000 et 5 000 espèces de cigales dans le monde, les cigales périodiques de 13 et 17 ans de l’est des États-Unis se distinguent par leur longue phase juvénile souterraine couplée à des émergences adultes massives synchronisées. Deux autres cigales périodiques connues existent dans le monde, l’une dans le nord-est de l’Inde et l’autre aux Fidji, mais leurs cycles de vie s’étendent respectivement sur quatre et huit ans.
Le cycle de vie unique des cigales périodiques soulève de nombreuses questions, tant pour les entomologistes que pour le grand public. Que font ces cigales sous terre pendant 13 ou 17 ans ? Pourquoi leurs cycles de vie sont-ils si étendus ? Qu’est-ce qui cause leur synchronisation ? Les deux essaims qui émergent ce printemps interagiront-ils ? Comment les citoyens scientifiques peuvent-ils contribuer à documenter cette émergence ? Enfin, le changement climatique impacte-t-il ce remarquable phénomène insecte ?
Nous étudions les cigales périodiques pour explorer des questions liées à la biodiversité, à la biogéographie, au comportement et à l’écologie, en plongeant dans l’évolution, l’histoire naturelle et la distribution géographique de la vie. Le nom scientifique de ces cigales de 13 et 17 ans, Magicicada, est justement dérivé de “cigale magique”, reflétant leur nature intrigante.
Visiteurs du passé
En tant qu’espèce, les cigales périodiques précèdent les forêts qu’elles occupent. Les études moléculaires indiquent qu’il y a environ 4 millions d’années, l’ancêtre des espèces Magicicada d’aujourd’hui s’est scindé en deux lignées. Environ 1,5 million d’années plus tard, l’une de ces lignées s’est à nouveau divisée, donnant naissance aux trois groupes modernes de cigales périodiques : Decim, Cassini et Decula.
Les premiers colons américains au Massachusetts ont été frappés par l’apparition soudaine de cigales périodiques, les comparant aux invasions bibliques de sauterelles. Cette association a conduit à l’utilisation incorrecte du terme “sauteur” pour désigner les cigales en Amérique du Nord.
Au XIXe siècle, des entomologistes comme Benjamin Walsh, C.V. Riley et Charles Marlatt ont étudié la biologie unique des cigales. Ils ont découvert que contrairement aux sauterelles, les cigales n’endommagent pas les cultures et ne forment pas d’essaims.
Au lieu de cela, elles vivent principalement sous terre, se nourrissant des racines des plantes à travers cinq stades juvéniles.
Leurs émergences synchronisées suivent un cycle de 17 ans dans le Nord et un cycle de 13 ans dans le Sud et la vallée du Mississippi, avec des groupes régionaux distincts connus sous le nom de “branchages”.
Chaque couleur sur cette carte indique un branchage de cigales périodiques de 13 ou 17 ans, identifié par des chercheurs de l’Université du Connecticut lors de chorales de cigales actives. Les Branchages XIII (marron) et XIX (orange) doivent émerger en 2024. Cliquez sur n’importe quel point pour voir les informations correspondantes sur le branchage.
Source : Université du Connecticut, utilisée avec permission.
Agissant de concert
La caractéristique notable de Magicicada est son émergence synchrone en grand nombre, atteignant jusqu’à 1,5 million par acre, ce qui augmente ses chances de reproduction.
Cette émergence dense offre un mécanisme de défense connu sous le nom de satiation des prédateurs ou de sécurité en nombre. Les prédateurs tels que les renards, les écureuils, les chauves-souris ou les oiseaux consomment leur quota avant d’épuiser la population de cigales, laissant de nombreux survivants.
Bien que les cigales périodiques émergent généralement selon un calendrier de 17 ou 13 ans, des déviations occasionnelles se produisent, avec un petit groupe apparaissant quatre ans plus tôt ou plus tard. Une émergence précoce peut résulter de conditions favorables favorisant une croissance plus rapide, tandis qu’une émergence retardée peut découler de conditions moins favorables.
Avec les changements des conditions environnementales, tels que le réchauffement climatique, la capacité à ajuster leur cycle de vie devient cruciale. Si les conditions incitent un grand nombre de cigales à émerger en décalage de quatre ans par rapport au calendrier, elles peuvent quand même apparaître en nombre suffisant pour satisfaire les prédateurs et s’adapter à un nouveau calendrier.
Le changement climatique pourrait-il modifier le timing de l’émergence des Magicicadas ?
Alors que les glaciers se sont retirés des États-Unis il y a 10 000 à 20 000 ans, les cicadas périodiques se sont installées dans les forêts de l’est. Cela a conduit à un schéma complexe de groupes en raison des adaptations régionales et des changements temporaires de cycle de vie.
Les forêts feuillues du nord-est, où les arbres perdent leurs feuilles en hiver, abritent 12 groupes de cicadas périodiques à cycle de 17 ans, tandis que le sud-est et la vallée du Mississippi hébergent trois groupes de cicadas à cycle de 13 ans.
La distribution et le timing de ces groupes de cicadas sont influencés par les changements climatiques.
Des recherches suggèrent que l’espèce de 13 ans Magicicada neotredecim, présente dans la vallée supérieure du Mississippi, a évolué lors d’une période interglaciaire passée il y a environ 200 000 ans.
Alors que les températures augmentaient, les cicadas à cycle de 17 ans de cette région sont passés à un cycle de 13 ans.
Cependant, les changements environnementaux induits par l’homme mettent à mal l’adaptabilité des cicadas. Bien qu’ils prospèrent dans les lisières forestières et les zones suburbaines, ils peinent à survivre à la déforestation ou à se reproduire dans les zones dépourvues d’arbres.
Certains groupes ont disparu au fil du temps, comme le Groupe XXI en Floride et en Géorgie, le Groupe XI au Connecticut et le Groupe VII dans l’État de New York, qui s’est réduit à un seul comté depuis les années 1800.
Le changement climatique pourrait intensifier ces impacts. Des climats plus chauds avec des saisons de croissance plus longues pourraient amener davantage de cicadas à cycle de 17 ans à adopter un cycle de 13 ans, similaire aux changements observés chez Magicicada neotredecim en raison d’un réchauffement précoce.
Les émergences précoces ces dernières années, comme à Cincinnati, Baltimore-Washington et Chicago, laissent présager des changements induits par le climat.
En 2024, l’émergence du Groupe XIII se situera près de celle du Groupe XIX, mais ils ne se chevaucheront pas. Les cartographies précédentes montrent qu’ils sont indiscernables en apparence, en chant et en génétique dans les zones partagées.
Pour surveiller efficacement la distribution des cicadas au fil du temps, les chercheurs s’appuient sur des données précises et de haute qualité. Les citoyens scientifiques jouent un rôle crucial dans cette entreprise en raison des vastes populations de cicadas périodiques et de leurs courtes périodes d’émergence adulte.
Ceux qui souhaitent contribuer à la documentation de l’émergence de 2024 peuvent télécharger l’application mobile Cicada Safari. En capturant et en partageant des photos, les volontaires peuvent participer à des mises à jour de recherche en temps réel sur www.cicadas.uconn.edu. Si des cicadas sont présents dans votre région, saisissez l’occasion d’en apprendre davantage sur eux et profitez de l’expérience !
Lisez l’article original sur : Science Alert
Pour en savoir plus : Scientific Boldness: A Holistic Solution for Climate Change, Biodiversity, and Social Justice
