Abeilles

Protocole « Darwin’s Black Bee Box » : plus de dix ans d’expériences sur le terrain

Bientôt testé en France grâce à l'appui de POLLINIS, le protocole « Darwin's Black Bee Box » favorise la sélection naturelle pour permettre la cohabitation entre les abeilles et le parasite Varroa destructor. Mis au point en 2008, il est le fruit de plus de dix ans d'expériences aux Pays Bas, en Belgique et en Allemagne.

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Date : 23 avril 2021

Le chercheur néerlandais Tjeerd Blacquière en est convaincu : adaptées à leur environnement et préservées des pesticides, les abeilles peuvent être amenées à cohabiter, sans traitement chimique, avec l’un de leurs pires ennemis, l’acarien Varroa destructor. Pour tester cette hypothèse, le scientifique a mis en place un protocole : « Darwin’s Black Bee Box » (DBBB), inspiré du principe d’évolution des espèces par la sélection naturelle, théorisé par Charles Darwin.

A l’initiative de POLLINIS, ce protocole va être appliqué dans plusieurs conservatoires de l’abeille noire situés en Auvergne, en Île de France, dans l’Orne et en Savoie. Une expérience inédite en France, qui permettra peut-être de corroborer plus de dix ans d’expériences menées ailleurs en Europe. Avec des résultats édifiants.

Tiengemeten varroa Tjeerd

Ruchers sur l’île de Tiengemeten où le protocole DBBB a été lancé en 2007. Dix ans plus tard, les colonies se portaient bien, jusqu’à ce que les chercheurs soient contraints de quitter l’île et d’abandonner l’expérimentation. ©T. Blacquière

Les précurseurs

Originaire d’Asie du Sud-Est, le varroa fait son apparition en Europe dans les années 1980. Véritable prédateur des abeilles, ce parasite cause de lourdes pertes dans les ruchers. Pour contenir ses effets délétères, les apiculteurs traitent les ruches avec des produits chimiques, comme l’Apistan (tau-fluvalinate) et l’Apivar (amitraze) ou avec des traitements plus naturels mais potentiellement toxique comme l’acide formique et l’acide oxalique. Mais au début des années 2000, plusieurs chercheurs constatent que des abeilles parviennent à survivre au varroa, sans aucun traitement. 

En 2006, le professeur Ingemar Fries dresse le bilan d’une expérience menée sur l’île de Gotland, en Suède : six ans plus tôt, il avait installé 150 colonies d’abeilles mellifères sur cette île et leur avait inoculé du varroa. Année après année, il observe la réaction des abeilles au parasite, sans jamais intervenir et en laissant libre cours à la sélection naturelle. Résultat : au bout de quelques années, le taux de mortalité des abeilles chute considérablement, leur taux d’essaimage augmente et le taux d’infestation par le varroa baisse, suggérant que la cohabitation entre l’abeille et son parasite est possible. La méthode d’Ingemar Fries est connue sous le nom de « Bond Project », en référence à l’opus « Live and let die » (Vivre et laisser mourir) du célèbre Agent 007Ingemar Fries, Riccardo Bommarco, 2007. Possible host-parasite adaptations in honey bees infested by Varroa destructor mites. Apidologie 38..

Parallèlement, Thomas Seeley, entomologiste et biologiste américain de renommée mondiale, étudie entre 2002 et 2005 les abeilles férales (des abeilles issues de colonies domestiques revenues à l’état sauvage) de la forêt d’Arnot, près de la ville d’Ithaca dans l’état de New York aux États-Unis. Il constate d’abord que le nombre de colonies d’abeilles est le même que celui établi par un précédent recensement effectué en 1978, alors même que Varroa destructor a fait son apparition en Amérique du Nord dans l’intervalle et qu’il a gagné les colonies de cette forêt. Le biologiste, par ailleurs théoricien de l’apiculture darwinienne, fondée sur une approche évolutive des abeilles, émet alors l’hypothèse que ces abeilles à l’état sauvage ont développé d’elles-mêmes des mécanismes de résistance au varroaThomas Seeley, 2007. Honey bees of the Arnot Forest: a population of feral colonies persisting with Varroa destructor in the northeastern United States. Apidologie 38. .

Au même moment, en France, Yves Le Conte, directeur de recherche à l’INRAE (Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement), après avoir étudié une cinquantaine de colonies d’Apis mellifera situées près du Mans et d’Avignon pendant une dizaine d’années, conclut qu’il est possible pour les abeilles de survivre au varroa sans traitement acaricide. Dénominateur commun de toutes ces expériences : l’abeille survit au varroa lorsque l’homme n’intervient pasYves Le Conte, et al. 2007. Honey bee colonies that have survived Varroa destructor.Apidologie 38. .

Concilier apiculture et sélection naturelle

Interloqué, Tjeerd Blacquière, biologiste et chercheur à l’Université de Wageningen aux Pays-Bas, commence alors à étudier ce phénomène : « Les rapports d’Ingemar Fries, de Thomas Seeley et d’Yves Le Conte étaient très encourageants : ils nous montraient que les abeilles à l’état sauvage pouvaient survivre au varroa. C’était peut-être dur à encaisser pour les apiculteurs, mais les abeilles de ces expériences se portaient mieux sans eux. Nous nous sommes dit alors que ce qui était possible à l’état naturel pouvait être répliqué chez les abeilles domestiques : nous voulions concilier apiculture et sélection naturelle »

Pour tester l’hypothèse d’une cohabitation possible, le chercheur et son équipe mettent au point le protocole DBBB. L’image de la « boîte noire » illustre le processus d’évolution de l’espèce, dont les mécanismes demeurent inconnus. En suivant un protocole précis, les apiculteurs mènent un certain nombre d’interventions (nourrissage, traitements ou non, division des colonies…) sur leurs colonies au fil de l’année, permettant ainsi à leurs abeilles d’améliorer leur résistance au varroa.

Peu à peu, les combinaisons génétiques les mieux adaptées se répandent dans la population, laquelle devient de plus en plus apte à survivre au parasite. « L’idée est que si on laisse évoluer la relation entre hôte et parasite, on va arriver à ce point d’équilibre où le parasite est moins virulent, où il reste présent dans les colonies, mais ne crée pas de dégâts considérables », explique Delphine Panziera, biologiste qui collabore avec Tjeerd Blacquière à l’Université de Wageningen. Elle ajoute : « En apiculture, on se retrouve piégé dans une situation où l’on est obligé de traiter les abeilles contre le varroa. La pression parasitaire n’est alors pas assez forte sur l’abeille pour qu’elle s’adapte. En même temps, le parasite non plus ne s’adapte pas à son hôte car on éradique une grande partie de sa population dans les ruchers année après année. Il s’adapte seulement aux pesticides. »

varroa Crédits Fabio Merelli Shutterstock
Le varroa s’agrippe aux abeilles et pénètre ainsi dans les ruches où il s’attaque aux abeilles, à leurs larves et aux nymphes. Quand elles survivent, les abeilles sont en général affaiblies et peinent à remplir le rôle qui leur est assigné par la colonie. ©F. Merelli/Shutterstock

Premières expériences aux Pays-Bas

Les chercheurs de Wageningen commencent les premières expérimentations de leur protocole en 2007 sur l’île néerlandaise de Tiengemeten, située dans le delta de la Meuse et de l’Escaut. Sur les 16 colonies d’abeilles initiales, seule la moitié survit au premier hiver. Les survivantes donnent naissance à de nouvelles colonies. Les années suivantes, le nombre de colonies fluctue : 20 colonies en 2009, 35 en 2011, 25 en 2014… Mais en 2017, les chercheurs sont contraints par les autorités locales de quitter la réserve naturelle de Tiengemeten et d’emmener avec eux les abeilles, qui ne survivent pas au déplacement. 

En 2008, les scientifiques élisent Lelystad, une ville située sur un polder à 5 mètres en-dessous du niveau de la mer, comme deuxième lieu d’expérimentation. Ils y installent 70 jeunes colonies d’abeilles : 20 d’entre elles sont choisies pour servir de groupe de contrôle et sont isolées du reste des colonies lors de la saison reproductive afin qu’elles ne se mélangent pas avec les 50 autres colonies. Ce groupe de contrôle subit deux fois par an (été et hiver) un traitement contre le varroa à l’acide oxalique. De leur côté, les autres colonies ne sont plus traitées contre le varroa et leur nombre fluctue ensuite selon les années (un peu plus de 40 en 2009, 30 en 2010, près de 60 en 2011 etc.). Chaque année, les colonies sont divisées en quatre ou cinq nouvelles colonies, où les jeunes reines nées de la colonie-mère sont implantées. Les colonies se reproduisent ainsi entre elles, n’étant entourées d’aucune autre colonies à plusieurs kilomètres à la ronde. 

Cette expérimentation met en évidence les résultats les plus probants du protocole : au bout de dix ans, elles montrent un taux d’infestation au varroa au moins dix fois inférieur aux colonies du groupe de contrôle traité deux fois par an. En 2012, le nombre de colonies chute à 10, mais remonte l’année suivante à une trentaine. En 2020, soit 12 ans après le début de l’expérimentation, 25 colonies sont recensées. 

Des résultats impressionnants

À chaque fois, le procédé semble fonctionner : après des taux de mortalité élevés les premières années, les populations d’abeilles se stabilisent ensuite, tout comme les taux d’infection par le parasite. En plus de constater que les abeilles deviennent peu à peu résistantes au varroa, les chercheurs ont établi que le parasite lui aussi s’adapte et devient moins agressif envers les abeilles. 

Il y a deux ans, ils démarrent de nouvelles expérimentations, sur le polder de Zeewolde aux Pays-Bas, à Kalmthout en Belgique et à Burscheid en Allemagne, en collaboration avec des apiculteurs locaux. Très vite, toutes les colonies de Burscheid sont décimées dès la première année, mais aussi la suivante. « On ne sait pas pourquoi on a eu 100 % de mortalité, c’est la première fois », constate Delphine Panziera. Des analyses biologiques et des modélisations météorologiques sont en cours pour expliquer cette anomalie.

Car à Kalmthout, où les colonies sont dans un arboretum et le jardinier en chef est apiculteur, tout se passe bien. Idem à Zeewolde. Dans le polder, l’objectif est de remettre à l’état sauvage des colonies résistantes au varroa. Les chercheurs laissent à 5 colonies la liberté d’essaimer et placent dans les arbres aux alentours des boîtes aux proportions idéales pour que les essaims s’y installent. Les premières colonies sont installées en avril-mai 2019 et commencent à essaimer en juillet-août. Cinq ruches vides sont occupées par les abeilles. Inspectées en mars 2020, trois des nouveaux essaims non-traités contre le varroa sur les cinq recensés avant l’hiver ont survécu. Un succès puisque que les travaux du biologiste et spécialiste du comportement des abeilles Thomas Seeley dans la forêt d’Arnot, dans l’État de New York, montrent que seulement 23 % des nouvelles colonies survivent en général à l’hiverT. Seeley, 2007. “Honey bees of the Arnot Forest: a population of feral colonies persisting with Varroa destructor in the northeastern United States”.Apidologie 38

Le protocole bientôt en France 

Devant ces résultats prometteurs, POLLINIS a souhaité lancer des expérimentations du protocole DBBB en France, espérant ainsi tracer de nouvelles pistes pour la sauvegarde d’Apis mellifera mellifera, l’abeille noire. L’association a donc sollicité Tjeerd Blacquière et Delphine Panziera, qui vont travailler avec les apiculteurs de quatre conservatoires situés en Auvergne, en Île de France, dans l’Orne et en Savoie, par ailleurs membres de la Fédération européenne des conservatoires de l’abeille noire (FEdCAN).

Comme pour les expériences précédentes, les pertes seront maîtrisées puisque les colonies en déclin du fait du varroa seront retirées du protocole et pourront éventuellement être traitées pour leur permettre de survivre. Reste que les abeilles locales de ces conservatoires, bénéficiant d’un patrimoine génétique particulièrement robuste, sont les candidates idéales au protocole « Darwin’s Black Bee Box ».


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