Le Papillon Monarque

 

Grand papillon Nord Américain, le Monarque fait partie des papillons les plus connus du monde. Pourtant si beaucoup d'entre nous connaissent ses couleurs particulières, nous sommes loin de tout savoir sur son fonctionnement et son mode de vie si particulier. 

 

1) Répartition du Papillon Monarque

Originaire du continent Nord Américain, le Danaus Plexippus plus connu sous le nom de monarque peut aussi être trouvé dans d'autres endroits chauds où pousse l'asclépiade, la principale plante dont ils se nourrissent. De ce fait, il existe également des populations à Hawaï, au Portugal et en Espagne, ainsi qu'en Australie, en Nouvelle-Zélande et ailleurs en Océanie.

2) Cycle de vie du Papillon Monarque:

a) Présentation générale

Comme tout les lépidoptères, le monarque possède 4 stades de vie bien distincts. Chacun de ses stades de développement possède une forme différente:  l'œuf,  la larve ou chenille (stade de croissance), la chrysalide (stade de métamorphose) et l'imago ou papillon (stade adulte) dont la principale fonction est reproductive.  D'ailleurs ces distinctions nous rappellent que le terme papillon en biologie ne désigne en réalité que l'imago, c'est à dire le stade adulte (ou forme finale) de l'animal appelé lépidoptère. Voici les différents stades de vie du monarque.

b) L’œuf 

La femelle pond chacun de ses œufs individuellement sur la feuille d'une plante d'asclépiades, en la fixant avec une sorte de glu qu'elle sécrète. Une femelle pond généralement entre 300 et 500 œufs sur une période de deux à cinq semaines. Le stade de l’œuf du papillon monarque durent entre 3 et 5 jours.

c) La chenille 

Arrivé à maturation, les œufs éclosent et donnent naissance à des larves, plus connues sous le nom de chenille. La tâche principale de la chenille est de grandir. Pour mener à bien sa mission, elle passera tout simplement son temps à faire une seule chose: manger ! La chenille du monarque a la particularité de ne manger que de l'asclépiade, c'est pourquoi la femelle choisira toujours de pondre ses œufs sur cette plante. Au bout d'environ deux semaines, la chenille aura atteint sa pleine maturité et aura trouvé un endroit pour s'attacher afin de pouvoir entamer le processus de métamorphose. Elle s'attachera à une tige ou à une feuille à l'aide de soie et se transformera en chrysalide.

d) La chrysalide 

Bien que de l'extérieur les 10 jours de la phase de chrysalide semblent être une période où rien ne se passe, c'est en réalité une période de changement rapide. Au sein de la chrysalide, les anciennes parties du corps de la chenille subissent une transformation remarquable, appelée métamorphose, pour devenir les belles parties qui composent le papillon qui va émerger.

e) La papillon

 Le papillon monarque sortira de la chrysalide et s'envolera, se nourrissant de fleurs et profitant de la courte vie qui lui reste, soit seulement deux à six semaines. Son envergure est de 10 à 12 cm. Ce papillon monarque de première génération mourra ensuite après avoir pondu des œufs pour la deuxième génération.

3) Migration du Papillon Monarque :

Le monarque est un grand migrateur. Toujours à la recherche de températures idéales, tout en suivant la floraison de sa plante favorite qu'est l'asclépiade,  ce papillon étonnant est capable de parcourir des milliers de kilomètres ! Sur le continent américain, ils se divisent en deux groupes principaux : le Monarque de l'Ouest, dont le territoire s'étend de la région des rocheuse jusqu'à la côte pacifique américaine, et le Monarque de l'Est, que l'on trouve à l'est des rocheuses, sur un territoire s'étendant du centre du Mexique, jusqu'au Canada en passant par les grandes plaines des États-Unis !

Pour comprendre sa migration, il est important de garder en tête que celle-ci se fait sur 4 générations ! Ami(e)s passionnés de papillons, nous allons décomposer pour vous chaque étape du cycle migratoire du monarque ! Tenez-vous bien car ce grand voyage possède quelques faits assez surprenants...

a) Les lieux d'hibernations:  points de départ du grand voyage... 

Commençons par le commencement... d'Octobre jusqu'à Mars,  les monarques rentrent en état de diapause. La diapause est une diminution de l'intensité métabolique qui permet au monarque de survivre à des températures plus froide et d'allonger sa durée de vie de plusieurs mois ! Pendant celle-ci, le papillon est quasi-immobile, sa croissance est stoppée, il ne se nourrit pas, ni ne se reproduit. Ses dépenses énergétiques sont donc réduites au minimum. Cette diminution métabolique est assez semblable à l'hibernation. Cependant, là où l'hibernation est déclenchée par à un froid important, la diapause est programmée génétiquement en réponse à la longueur des jours. Par exemple, s'il ne fait pas assez froid, une tortue d'Hermann n'hibernera pas, ce qui n'est pas le cas du monarque qui lui commencera toujours sa diapause à partir de l'automne !

Papillon monarque en diapause

Afin d'être tranquille pendant ces plusieurs mois de repos, les monarques élisent domicile dans les arbres. Cependant les deux grandes familles de monarque ont leurs lieux de résidence préféré ! 

Le Monarque de l'Est "hiberne" dans les forêts des montagnes au centre du Mexique.  Protégés par l'ombre des arbres, ils se rassemblent par millions sur les branches des sapins Oyamel. Ces arbres, également appelés sapins sacrés, créent en effet un microclimat qui les protège. Comme l'explique Pablo Jaramillo-López, chercheur à l'Université nationale autonome du Mexique, ce choix de résidence n'est pas un hasard: "La canopée des arbres agit comme une couverture pour les monarques, afin que les températures ne soient ni trop élevées ni trop basses". Dans ces forêts sacrées, les monarques peuvent être trouvés par millier, si bien que l'écorce des arbres n'est même plus visibles ! Cette formation en rang serré leurs permet de conserver une température idéale pendant la saison froide. 

 

12 principaux sites d’hivernation ont été recensés au centre du Mexique. Petite note pour les passionnés de papillon qui projetteraient un voyage au Mexique, les sites de Rosario, de Senguioa ou de la Sierra Chincua  ont un accès au public !     

         Au cœur de la réserve naturelle de la Sierra Chincua

Le Monarque de l'Ouest quant à lui, préférera la Californie du Sud, où on pourra le trouver dans les bois et les bosquets qui longent la côte pacifique. A proximité de la plage, des baies et des criques, il bénéficiera ainsi du climat doux et tempéré de l'océan. 

 Plus de 300 petits sites d’hivernation ont été recensés sur environ 1000 kilomètres de côte.  Pour en citer que quelques uns, la réserve naturelle de Goleta Monarch Butterfly Grove, Santa Cruz Monarch Butterfly Grove ou de Pacific Grove Butterfly Sanctuary sont des lieux merveilleux pour rencontrer nos amis ailés !

Ellwood Beach: une plage qui borde la réserve de Goleta Monarch Butterfly Grove

b) Le voyage vers le nord

Après avoir passé l'hiver à se reposer dans les forêts du Mexique et de la Californie du Sud, nos fameux Danaus Plexippus s'activent pour migrer vers le nord! 

Migration du Monarque de l'est:

-En février, mars, les Monarques de l'est partent du centre du Mexique et remontent en direction du Texas. Certains naturalistes, ont pu observer la présence de monarques dans le Yucatan (sud du Mexique) et émettent l'hypothèse que certains monarques migrent du Mexique à la Floride en passant au-dessus du golfe du Mexique ! 

-La première génération: Les monarques ayant fait la diapause vont mettre au monde la première génération. Celle-ci naît généralement vers mars avril dans le nord du Mexique, sud du Texas. Cette génération va ensuite continuer son ascension vers le nord.

-La deuxième génération naît en mai et juin, dans le centre et le sud-est des États-Unis.

- La troisième génération naîtra en juillet et août dans le nord et l'est des Etats- Unis. Comme tout lépidoptères, elle passera exactement par le même cycle de vie en quatre étapes (oeuf, chenille, chrysalide, imago) que la première génération. Cette génération atteindra le point final de la migration vers le nord, pouvant aller jusqu'au sud du Canada ! 

Papillon monarque de l'est à Chicago

Migration du Monarque de l'ouest:

-Les  Monarques de l'ouest quant à eux, partent un peu plus tardivement: à partir d'avril, ils quittent le sud de la Californie en direction de lieux plus frais. Certains partent plein nord en longeant la côte océanique pour aller vers l'Oregon voir au même jusqu'au sud de l'état de Washington, alors que d'autre préféreront se diriger vers le nord-est pour se réfugier dans les Rocheuses.

Papillon monarque de l'ouest dans le parc national de Joshua Tree

Le fonctionnement des générations du monarque de l'ouest est encore assez méconnu... 

Ci-dessous une carte de la migration des monarques vers le nord !

c) Le voyage vers le sud

La quatrième génération de papillons monarques est un peu différente des trois premières générations. La quatrième génération naît en septembre et octobre et passe exactement par le même processus que la première, la deuxième et la troisième générations. Cependant contrairement aux autres, la quatrième génération ne meurt pas après deux à six semaines. Au lieu de cela, lorsque l'automne revient, cette génération retourne vers ses lieux de repos au Mexique ou en Californie où les températures seront plus douces pour passer l'hiver. Là-bas, elle vivra pendant six à huit mois jusqu'à ce qu'il soit temps de recommencer tout le processus. Cette génération est aussi appelée super génération en raison de sa taille et de sa longévité supérieure !

 La migration du monarque est étonnante car son voyage du sud au nord se fait sur trois générations alors que son voyage retour du nord vers le sud se fait en une seule génération ! Pourquoi? Mystère... Les scientifiques n'ont pas encore élucidé la raison de cette différence de fonctionnement entre le voyage "allé" et le voyage "retour." Ces splendides créatures ailées utilisent les courants d'air pour voler du Canada jusqu'au Mexique - un exploit apparemment impossible pour un insecte d'apparence aussi délicate.

d) Les monarques non-migrateurs

Malgré l'idée généralement répandue selon laquelle le monarque est uniquement un papillon migrateur, il existe en réalité quelques "familles" qui ne migrent pas ou qu’occasionnellement, se déplaçant surtout d'un habitat à un autre à l'intérieur d'une zone géographique bien plus restreinte. Ces derniers, sont un peu différents de leurs cousins. En effet, les monarques non-migrateurs que l'on trouve à Porto Rico, au Costa Rica, à Hawaii ou dans le sud de la Floride et de l'Espagne, ont un corps plus petit et une envergure d'aile moins importante. Pas étonnant car ne volant pas sur des centaines voir des milliers de kilomètres, ils n'ont ni besoin de très grandes ailes, ni besoin d'accumuler autant de graisse que le monarque migrateur ! En effet, le monarque voyageur se sert de ses graisses comme une véritable réserve de "carburant" pendant ses longues périodes de vol ! 

Monarque Hawaïen (photo de Michael Peychich)

4) Le Monarque, un être mystérieux

Bien qu'observée depuis les années 70, la migration du monarque soulève bon nombres de questions et d'hypothèses. 

a) Pourquoi le monarque migre-t-il?

Il n'existe à ce jour pas de réponse uniforme et définitive à cette question. Malgré tout, il existe quelques théories qui commencent à faire consensus:  

Une explication pourrait être que les monarques migrent vers le nord, afin de suivre la floraison de leur principale source de nourriture : les plantes d'asclépiade. Puis, lorsque l'hiver arrive et que ces plantes meurent, ces majestueux insectes se retirent dans un endroit où les conditions les protègent des intempéries. 

Une autre idée concerne leur système immunitaire. "La migration permet également aux monarques de s'échapper des habitats où les parasites se sont accumulés à la fin de l'été" explique Sonia Altizer, chercheur à l'université de Géorgie. Pr. Altizer a en effet découvert que les papillons adultes infectés par un parasite appelé Ophryocystis Elektroscirrha, ont des difficultés de vol qui se manifestent par des mouvements plus maladroits et une distance de voyage dans la nature beaucoup plus courte. Ainsi en redescendant vers le sud, ils échapperaient à ce parasite, qui se développe vers septembre/octobre au Canada et dans le nord des Etats-Unis.

Pr.Sonia Alitzer, chercheur et activiste pour la protection des monarques

                              

b) Comment le monarque migre-t-il?

Les papillons monarques se déplacent par milliers, empruntant chaque année exactement les mêmes chemins que les générations avant eux. Fait encore plus étonnant, ils s’arrêtent pour se reposer toujours aux mêmes endroits, recouvrant à certaines périodes de l'année exactement les même arbres, les même cactus et les mêmes buissons que leurs ancêtres. D'ailleurs, certaines forêts sacrées du Mexique sont tellement adorées des Monarques que l’écorce des arbres semble littéralement transformée en ailes de papillons. Il est d'ailleurs étonnants de constater que les papillons reprennent les même chemins migratoires que leurs ancêtres, alors que d'une génération à l'autre, les Monarques ne se rencontrent pas et qu'il n'y a donc pas de passation "éducative" par imitation. Aussi, aucune phéromone qui aurait pu baliser le chemin des monarques n'a pu être détectée. Selon certains chercheurs, le monarque posséderait un compas solaire extrêmement développé, lui permettant de recalculer en permanence sa route en fonction de la position du soleil. Cette hypothèse scientifique sur la capacité d'orientation du monarque reste une des plus plausibles. Cependant, même pour les spécialistes cela n'explique pas tout et malgré les progrès de la recherche en la matière, la précision de leur déplacement reste encore un mystère... 

5) Moyen de défense du Papillon Monarque

Le papillon monarque contrairement à d'autres grands papillons tel que le papillon chouette ne joue pas sur la technique de camouflage pour se protéger. Au contraire, ses couleurs vivent sont tout ce qu'il y a de plus voyant ! Cependant, ses ailes particulières envoient un signal aux prédateurs tout aussi efficace: la toxicité ! Ce système d'avertissement par couleur, opérant comme un véritable langage au sein du règne animal s'appelle l'Aposématisme.  En effet, les couleurs jaune, orange, rouge et noire sont souvent annonciatrices de poison ou tout simplement de mauvais goût !  Cette stratégie adaptative est largement partagée dans le règne animal. On pourra penser à ce titre à la coccinelle, au gendarme, à  l'Heliconius Melpomene (papillon rouge et noir du Mexique) ou même à certaines grenouilles ou serpents des tropiques qui utilisent ce même stratagème.  

        Aposématisme de l'Heliconius Melpomene

Or la plupart des insectes tirent leur toxicité des plantes dont ils se nourrissent. Dans le cas du monarque, c'est grâce à l'asclépiade, la fameuse plante hôte dont ils raffolent. En effet, l'asclépiade possède une grande concentration de cardénolides, molécule pouvant entraîner des problèmes cardio-vasculaire voir un arrêt du cœur. Complètement immunisé à cette molécule, la chenille du monarque peut donc faire un vrai festin de cette plante sans avoir le moindre problème. Elle pourra donc opérer sa croissance tout en améliorant de jour en jour sa toxicité !  Ainsi en éloignant la plupart des prédateurs et parasites, ce superbe stratagème évolutif permet au monarque d’être relativement tranquille aussi bien au stade de chenille qu'au stade adulte. Malgré tout, on notera que certains prédateurs ont aussi évolué de leur côté et se sont progressivement immunisés à la toxicité du monarque. Certaines guêpes, fourmis, mantes religieuse ou araignées du continent américain ont opéré cette évolution devenant du coup un véritable danger pour notre cher lépidoptère. La vie n'est donc pas toujours rose pour ce beau papillon... 

Monarque sur asclépiade

6) Déclin de la population du Papillon Monarque

En plus du superbe spectacle qu'il offre chaque année lors de ses migrations, le papillon monarque est un grand pollinisateur qui possède un rôle important dans l’écosystème nord américain. Cependant, la population des monarques est sujette à de grandes inquiétudes car elle s'est mise à décroître drastiquement à partir des années 90. Les pertes sont estimées à 90% de la population !  Quelles sont les causes de ce déclin si rapide?  

a) La perte d'habitat

Comme n'importe quel animal, les papillons ont besoins d'un habitat, de lieux dans lesquelles ils peuvent se nourrir, se reposer, se reproduire. Parmi leurs habitats, on retrouve certaines bosquets et forêts en Californie ou au Mexique, mais surtout les prairies qui jouent un rôle essentiel lors de leurs migrations. Malheureusement, les monarques sont confrontés à la perte et à la fragmentation de leurs habitats aux États-Unis et au Mexique. En effet, la majorité des prairies sur leur chemin migratoire ont été perdues, car converties au développement urbain et en zone agricole intensive. Cette perte d'habitat a été accentuée par l'utilisation de pesticides et d'OGM qui détruit les asclépiades, plantes dont le nectar est la nourriture principale du monarque. Cette pratique très courante, dans la monoculture intensive du Midwest Américain a eu un effet majeur sur le déclin du Monarque.

 b) Un trajet migratoire coupé

Un autre facteur serait l'augmentation des dangers pendant la migration. Une des nouvelles causes de mortalité des monarques en trajet serait... les accidents de voiture !  Il a été mis en évidence que certaines routes coupent leur trajet migratoire.  Mais alors, quel est le problème puisque les monarques peuvent voler bien au-dessus des routes? C'est vrai, mais dans la pratique ce n'est pas toujours le cas. En effet, étant un animal à sang froid, le monarque à parfois besoin de voler plus bas car plus proche de la chaleur du sol afin de ne pas perdre sa température corporelle. Conséquence de cela, sur certaines routes à certaines périodes de l'année, des milliers de papillons meurent frappés par le pare-brise des véhicules. 

c) Le réchauffement climatique

Aussi, d'autres scientifiques mettent en avant le fait que le changement climatique entraînerait des épisodes météorologiques de plus en plus imprévisibles et violants. L'ouragan Harvey et Irma (2017) qui se sont abattues sur les territoires autour du golf du Mexique ont fait des millions de mort chez les monarques. Aussi, l’augmentation globale des températures peuvent poser un réel problème car au-delà de 35° les œufs du papillon se dessèchent et meurent. 

7) La protection du Papillon Monarque

a) Action gouvernementale

Le 20 juin 2014, le président Barack Obama a publié un mémorandum présidentiel intitulé "Créer une stratégie fédérale pour promouvoir la santé des abeilles et autres pollinisateurs". L'objectif principal de ce mémorandum est de préserver la présence d'asclépiade le long de la "Interstate 35", grande route américaine qui s'étend sur 2 400 km du Texas au Minnesota et principal couloir de migration du monarque. Cependant, les défenseurs du monarque ont jugé ce plan insuffisant dans la mesure où il ne remet pas assez en question l'usage massif des pesticides Monsanto dans la culture intensive. Chiffre à l'appui, l'agence "US Fish and Wildlife Service" a estimé la perte de monarques liée à l'utilisation de pesticides à environ 970 millions depuis les années 90 ! De plus, les scientifiques ont mis en avant le fait que les habitats à proximité de la route, ne sont pas idéaux pour le papillon car son niveau de stress est supérieur dans cet environnement. Ce qui bien entendu affecte sa reproduction et sa longévité.

Sous l'administration Trump, de multiple associations et comités de chercheurs ont demandé à ce que le monarque ait enfin le statut d'espèce à protéger. Cependant peu sensible à la cause animale ou écologique, la maison blanche a repoussé l'évaluation pour fin 2020... Du coup, une adresse a été faite directement au Congrès Américain: le 31 Mars 2020, plus de 100 organisations ont demandé au Congrès de s'engager sur plan de sauvetage du monarque à hauteur de 100 millions de dollars par an. "S'occuper du COVID-19 est naturellement la priorité absolue du Congrès en ce moment" a déclaré Stéphanie Kurose, spécialiste politique du Centre de la Diversité Biologique. "Mais le monde est également plongé dans une crise sans précédent d'extinction des espèces sauvages. Le Congrès doit relever le défi et contribuer à sauver l'un des papillons les plus emblématiques du monde d'un nouveau déclin".

L'action gouvernementale reste donc encore largement insuffisante dans ce domaine.... malgré tout, cela n'a pas découragé bon nombres de citoyens de se mobiliser depuis des années pour la préservation du monarque !

"Ramenez les monarques et interdisez le glyphosate" Manifestation contre Monsanto

b) Action citoyenne

Papillons particulièrement aimés sur le continent américain, les papillons monarques ont reçu beaucoup d'attention de la part des chercheurs et des amoureux de la nature. Comment protéger le papillon monarque?

Sensibilisation: Des projets existent dans toute l'Amérique du Nord : des campagnes de sensibilisation encouragent les gens à planter de l'asclépiade dans les jardins, les cours et les villes.

Analyse scientifique: Il existe également un certain nombre d'opportunités pour les "citoyens scientifiques", c'est à dire des gens ordinaires qui s'engagent dans une étude scientifique de grand échelle en aidant les chercheurs à collecter des données ! Par exemple, les volontaires peuvent marquer les papillons afin que l'on puisse étudier leur migration. Cette analyse scientifique est essentielle pour développer des politiques de conservation efficaces afin de protéger le monarque.

                                            

Modèle agricole: Mais le combat pour les insectes pollinisateurs, se joue aussi dans nos assiettes et donc dans la manière dont nous produisons nos aliments ! Et bien que l’actualité puisse être souvent anxiogène, il est important de rappeler aussi les avancés qui méritent sûrement d’être davantage mis en lumière. En effet les dernières années ont connu aux États-Unis, comme dans le reste du monde un intérêt de plus en plus prononcé pour un modèle agricole plus éthique comme la permaculture. Ce modèle agricole, ayant pour but de produire de la nourriture en mettant le respect de l'humain, de l'animal et des écosystèmes au centre de ses préoccupations a gagné du terrain dans les campagnes mais aussi dans les villes ! Citons le cas de Détroit, qui par nécessité, suite à une grande crise économie a développé des cultures en milieu urbain et péri-urbain  !

"Ferme urbaine" de Détroit

D'un point de vue économique, la permaculture attire aussi l'attention des agriculteurs car elle permet un meilleur rentabilité sur le long terme. En effet, l’utilisation massive de pesticides et la monoculture du modèle agricole intensif appauvrissent dramatiquement les sols ce qui entraînent une baisse importante de la fertilité et donc sur le long terme du rendement !

Etudier, sensibiliser, planter de l'asclépiade, changer progressivement de modèle agricole, sont autant d'actions à l’échelle gouvernementale comme citoyenne essentielles pour sauver ce splendide papillon. 

Ainsi, la préservation du papillon monarque est à l'image des différents combats actuels:  vivre dans un environnement plus sain avec un modèle de production plus respectueux des écosystèmes fait parti des grands défis que l'humain doit relever au début du 21em siècle. Il en va d'ailleurs de la qualité de vie, voir même de la survie, des générations actuelles et des générations futures. Car à quoi bon cette course effrénée à la rentabilité et à la fortune si un jour la terre n'a plus rien à nous offrir? Elle nous survivra, l'inverse est bien moins sûr...