Le projet suédois de pièges Malaise (SMTP)
The Swedish Malaise Trap Project (SMTP)
Le projet suédois de pièges Malaise (SMTP) : aborder les défis dans la recherche sur la biodiversité
Le projet suédois de pièges Malaise SMTP, financé par le centre d'informations sur les espèces de Suède (ArtDatabanken), est un projet appartenant à la Station Linné. Il a pour but d'identifier au niveau de l'espèce 80 millions de spécimens obtenus par l'échantillonnage par pièges Malaise dans un vaste éventail de paysages et d'habitats. Ceci fournirait une contribution importante et nécessaire à un des objectifs fondamentaux de l'Initiative de Taxonomie en Suède (STI) ; actuellement, les descriptions de toutes les espèces multicellulaires en Suède pouvant être identifiées sans techniques avancées sont disponibles sous forme d'encyclopédie de la faune et la flore de Suède (Nationalnycklen). Les spécimens des pièges du SMTP, collectés en continu sur une période de trois ans (2003-2006), représentent une mine d'or pour les études sur la biodiversité. Des analyses qualitatives et quantitatives ont bénéficiées des échantillons du SMTP, particulièrement lors de récentes recherches sur la morphologie et la systématique moléculaire impliquant des espèces d'insectes suédoises. À ce jour, plus de 500 espèces jusqu'alors inconnues à la science ont été découvertes dans ces échantillons, et de nouvelles localisations ont été vérifiées pour une multitude d'espèces supplémentaires. Un des défis majeurs est d'augmenter l'accessibilité de ce matériel tout en établissant de nouveaux contacts pour l'avancement des découvertes scientifiques. Le progrès en identification est aiguillé par nombre d'ateliers taxonomiques et facilité par l'envoi de données de captures à l'échelle de l'espèce aux spécialistes via des classeurs Excel. Les données intrantes seront intégrées dans le système de gestion de collection DINA et sera rendu accessible via l'infrastructure suédoise LifeWatch. Des spécimens sélectionnés seront entreposés pour des projets futures de code barre moléculaire de la faune d'insectes de Suède, soit séchés/montés ou dans une solution à 96% d'éthanol à basse température. Nous estimons que le matériel du SMTP représente au moins la moitié des insectes de la Suède, possiblement considérablement plus, ce qui signifique que ce matériel fourni une opportunité uique pour des projets de code barre rentables d'une fraction substantielle du biote de Suède.
Le succès du projet SMTP dépend des efforts bénévoles et de l'expertise taxonomique externe, fournie par plusieurs centaines de collaborateurs. En tant qu'expert en taxonomie d'insectes, peut-être voudrez vous collaborer avec nous et faire partie de ce projet. Nous classons régulièrement des échantillons et envoyons des spécimens non-déterminés de presque 300 différents groupes taxonomiques (depuis les ordres, les sous-familles et les tribus) sous forme de prêt à des spécialistes aux quatre coins du monde. Évidemment, vous êtes bienvenus de venir nous visiter à la Station Linné sur Öland, île qui à elle seule vaut le voyage!
2012-08-15
Le projet suédois de pièges Malaise (SMTP)
Établissement et collection (2003-2006)
Les inventaires entomologiques de grande envergure doivent compter sur des programmes d'échantillonnage de masse (ex : Hansson 1999) et les pièges Malaise (Vårdal & Taeger 2011) demeurent les appareils les plus rentables pour collecter les groupes parfois négligés de diptères et d'hyménoptères. Le projet de pièges Malaise SMTP a été lancé en 2003 avec l'objectif ambitieux de générer du matériel d'excellente qualité sur les insectes de Suède disponible pour les recherches morphologiques et moléculaires nécessaires afin de compléter un inventaire national complet. Jusqu'à 75 pièges Malaise dans 54 localités différentes à travers la Suède ont été déployés pour trois raisons (Karlsson et al. 2005). Certains de ces pièges ont été déployés dans des lieux isolés, tandis que d'autres étaient extrèmement exposés au public, par exemple aux populaires dunes de sable à Sandhammaren dans Skåne avec jusqu'à 3000 visiteurs lors d'une journée d'été typique, chaude et ensoleillée. Il est bon de noter qu'aucun de ces pièges n'a été sujet au sabotage. Les pièges ont produit près de 1900 échantillons contenant au total un estimé de 80 millions de spécimens. À quelques exceptions près, tout le matériel collecté est en excellent état, particulièrement riches en diptères et hyménoptères, représentant une ressource unique et de plus en plus utilisée pour les projets en recherche taxonomique et systématique tant à l'échelle nationale qu'internationale.
Progrès du tri et réseautage (2006-2012)
Le plan initial du SMTP était de trier lensemble des échantillons dans leurs ordres respectifs, les diptères en petits et grands nématocères, petits et grands brachycères, et les hyménoptères en symphyta, parasitica, et apocrita. Il était estimé quun total de 36 années seraient nécessaire pour trier l'entièreté de la capture SMTP selon ces niveaux.
Des estimés non-officiels du groupe composé du conseil du projet et du réseau taxonomique ont suggérés que nous serions en mesure de trouver jusqu'à 1000 espèces nouvelles à la Suède, desquelles 200 à 300 seraient nouvelles à la science. Néanmoins, ces derniers chiffres ont déjà été dépassés après avoir traité seulement une fraction de la capture totale des Phoridae et des Platygastroidae. À la lumière de ces résultats sensationels, le SMTP a décidé de classer les diptères et les hyménoptères à un niveau plus précis. Trois ateliers sur les hyménoptères ont résulté en une stratégie qui fourni un compromis optimal entre les coûts de classement et l'attrayance des fractions d'échantillons pour les spécialistes en taxonomie autour du monde. De loin, le plus gros défi est l'immense superfamille Ichneumonoidae, et en 2007-2010, le SMTP a reçu un financement spécial de la STI (Swedish Taxonomy Initiative) pour un assistant à temps partiel qui classe les Ichneumonidae au niveau sous-famille (certaines sous-familles, certaines tribus).
Le nombre de spécialistes en taxonomie travaillant sur du matériel SMTP a maintenant surpassé le nombre de gérants de pièges. Au total, plus de 200 personnes ont contribué avec leurs services et connaissances au succès du SMTP - preque tous sans compensation financière. Le matériel du SMTP continue d'attirer l'attention d'étudiants gradués, de postdocs et de scientifiques séniors en Suède et ailleurs, résultant en un flot constant de découvertes despèces nouvelles en Suède, dont beaucoup sont également nouvelles à la science.
Entre 2010 et 2012, le SMTP a reçu du financement du STI pour un projet satellite qui vise à classer les diptères et les hyménoptères au niveau de familles (ou sous-familles et parfois tribus pour Ichneumonoidae). Tout cela signifique le le SMTP est actuellement en train de classer les insectes collectés en 275 groupes. Étendre les efforts de classement de 7 à 275 groupes a bien évidemment augmenté l'échelle temporelle pour compléter le classement, et l'estimé initial de 36 ans a grimpé à 48. Or, le classement raffiné a permis de suciter l'intérêt de davantage d'experts autour du monde. À ce jour (août 2012), 79 spécialistes en taxonomie ont oeuvré avec le matériel. De ceux-ci, 31 sont suédois et 48 viennent d'ailleurs dans le monde.
Parmi les presque 50 personnes qui travaillent - ou ont travaillé - à la Station Linné, on compte 6 bénévoles, 5 placements professionels, 6 étudiants à la maîtrise/master et 10 étudiants au doctorat.
Depuis la fin de la portion terrain du projet, complétée en 2006, les efforts ont été orientés vers le classement et la distribution du matériel pour la recherche taxonomique. En tout, plus de 50% des échantillons collectés sont à ce jour (août 2012) triés, résultant en plus de 40 millions d'insectes désormais disponible pour des études. Plus de 750 000 spécimens de 184 groupes d'insectes ont été envoyés à des taxonomistes de 21 pays d'Europe, d'Amérique du Nord, d'Amérique du Sud, et d'Asie, et plus de 200 000 spécimens sont déjà identifiés au niveau de l'espèce. La plupart de ceux-ci sont encore en prêt, mais un nombre croissant de spécimens identifiés reviennent petit à petit à la Station Linné. Les spécimens témoins et autres spécimens importants seront éventuellement incorporés dans les collections entomologiques du Musée Suédois d'Histoire Naturelle de Stockholm, selon un accord écrit entre le musée et la Station Linné.
À l'avenir
Notre objectif est de profiter de l'équipe hautement efficace du SMTP et de l'infrastructure existante afin de traiter le matériel du SMTP durant les prochaines années. 80 % du matériel devrait être trié à un niveau adéquat pour le traitement des prochains spécialistes d'ici la fin de l'année 2015. Nous visons aussi avoir le matériel de quelques groupes cibles séchés et montés, et une portion significative du matériel trié à plusieurs étapes du processus de recherche taxonomique et d'identification.
Organisation et personnel
Nous possédons désormais un aperçu clair de la taille et la composition du matériel SMTP, et de l'effort de travail nécessaire pour trier et distribuer le matériel efficacement. Nous savons également l'effort requis pour gérer les défis logistiques avec un projet de cette envergure. Traiter, distribuer et archiver des millions de spécimens, et manipuler les données associées posent des défis majeurs. Ajoutez à cela les manipulations depuis les activités administratives et pratiques associées avec l'organisation des ateliers et symposiums.
Après des années de collaboration et de réseautage, nous avons désormais une bien bonne idée du niveau taxonomique auquel ont besoin d'être triés les différents groupes d'insectes pour qu'ils soient d'intérêt aux spécialistes, et nous savons quelles ressources humaines sont requises pour traiter le matériel en question. L'équipe actuelle du SMTP est hautement compétente lorsqu'il advient de trier les insectes. Le temps de manipulation est moins de 3 secondes par spécimen au premier gri (tri général), jusqu'à 5 secondes par spécimen au quatrième tri (triage aux sous-familles et tribus d'Ichneumonidées et de braconidées), avec une précision moyenne supérieure à 99 %.
Malgré les aptitudes de l'équipe, le nombre important de spécimens fait néanmoins de la tâche un défi de taille. De plus, nous avons noté que les spécimens entreposés en alcool ne sont pas adéquats pour l'étude taxonomique de certains groupes d'insectes. L'équipe devra préférablement les monter à sec de sorte que les spécialistes soient enclins à les étudier. Des exemples de ces groupes incluent plusieurs petits hyménoptères, qui sont extrèemement difficiles à étuider dans une substance liquide. Les tests que nous avons performés montrent également que les spécimens montés à sec peuvent augmenter la préservation à long terme de l'ADN comparé à l'enreposage en solution à 96 % d'éthanol, soit le protocole standard du SMTP.
Compiler et rendre disponibles des listes d'espèces et des archives de spécimens
Le SMTP distribue couramment un fichier Excel pré-formatté dans lequel tous les numéros d'identifications des pièges ont été entrés comme en-têtes en colonnes afin de familiter le retour des données de la part des taxonomistes. Les seules informations que les collaborateurs du SMTP ont besoin de remplir sont les cases du nom de l'espèce et du numéro de spécimen. L'expérience antérieure a montré qu'il s'agit de loin de la meilleure façon d'assurer un bon taux de participation. Les routines de données de piègeage permettent de s'assurer qu'il est possible de compenser pour des échantillons perdus dans les analyses statistiques du matériel. Cela signifie que les scientifuqes qui travaillent avec le matériel peuvent obtenir une vue d'ensemble de l'entière diversité du matériel SMTP, qui comprend au total près de 80 millions de spécimens.
Continuer de construire la collection de référence SMTP pour des projets futurs d'attribution de codes barres à grande échelle
On demande aux taxonomistes travaillant avec du matériel SMTP de retourner les spécimens représentatifs de chaques espèces identifiées. Certains de ceux-ci, en montage à sec ou monté en lames selon ce qui est approprié pour le groupe, et ils serviront comme spécimens de références des espèces recensées. La collection de référence sera éventuellement déposée au Muséum d'histoire naturelle de Stockholm. Le reste du matériel de référence retourné sera entreprosé pour des projets futurs à grande échelle de code barre de la faune d'insectes suédoise, soit montés à sec ou dans une solution à 96% d'éthanol dans un congélateur.
Cette collection de référence inclue actuellement du matériel de plus de 1000 espèces. Le taux de croissance, qui augmente rapidement, est actuellement de près de 1000 nouvelles espèces par année. Lorsque tout le matériel du SMTP aura été traité, nous estimons que la collection de référence contiendra au moins 50 à 60 % des espèces d'insectes de la Suède, quelques 15 000 à 20 000 espèces, étant particulièrement riche en groupes jusqu'alors peu connus de diptères et d'hyménoptères.
Un enjeu important est la période durant laquelle les spécimens du SMTP demeurent en solution de 80 % d'éthanol avant d'être envoyés en identification. À date, toutes tentatives d'extraction d'ADN des spécimens du SMTP ont été un succès, mais il n'en demeure pas moins que le risque que survienne une éventuelle dégradation des spécimens au fil des années à venir est présent. Actuellement, l'essentiel du matériel SMTP est remisé dans une pièce sombre à température ambiante dans le Musée d'Histoire Naturelle Suédois et à la Station Linné d'Öland. Or, les échantillons seraient bien sûr mieux préservés si le matériel était entreposé à plus basse température, et le groupe du SMTP est actuellement à la recherche d'une solution à ce problème.
Un des objectifs primaires du SMTP est de fournir une riche source de spécimens de haute-qualité et bien identifiés pour les efforts émergents de construire une bibliothèque de référence d'ADN pour l'entièreté de l'entomofaune de Suède.
S'engager dans des activités de sensibilisation
Parmi nos activités de sensibilisation, nous continuerons notre formule populaire et bien développée connue sous le nom de “Forskning för Folket” (la recherche pour le public). À l'origine, le concept impliquait que le personnel de projet déplaçait l'équippement et le matériel depuis le laboratoire jusqu'à un site ultérieur, mais durant les dernières années, nous ouvrons simplement l'accès au laboratoire durant certaines heures de la semaine en été, une façon plus efficace d'arriver au même résultat. Nous communiquerons également avec les médias lorsque nous avons des résultats intéressants à partager et continuerons d'accueillir les visiteurs. Nous nous attendons également à donner un nombre de conférences et à participer à divers cours, tel que nous l'avons fait par le passé.
Le SMTP a apparu dans plus de 300 articles journaliers, des centaines de programmes radio, et bon nombre de programmes à la télévision ou aux bulletins de nouvelles. De plus, Dave Karlsson est « l'expert des insectes » au programme radio suédois “Naturmorgon i P1” qui compte près de 400 000 auditeurs chaque samedi.
Analyser la taille et la composition de l'entomofaune suédoise
Le SMTP est probablement le plus grand programme d'inventaire d'insectes au monde, et il est unique pour le nombre d'insectes classés et identifiés. Pour la première fois, nous sommes près de compléter l'inventaire d'une large fraction d'un biome de taille significative. Cela nous permet d'adresser efficacement les questions sur la composition et le fonctionnement du biome (biomiques structurelles et fonctionelles) en se basant sur une connaissance plus complète de ses espèces. Cela place la Suède en tête de file pour de nouvelles études sur la biovisersité. Durant la période de projet qui s'en vient, nous planifions terminer quelques études de ce genre basées sur le matériel du SMTP. La disponibilité des données SMTP sur le web via l'infrastructure Swedish LifeWatch devrait stiluler des études semblables par d'autres groupes de chercheurs de partout dans le monde.
2012-06-01