vignette|220x220px|Pupes et adulte Agrilus planipennis (vue ventrale).
L'agrile du frêne (Agrilus planipennis) est une espèce d'insectes coléoptères de la famille des Buprestidae, originaire d'Asie orientale tempérée (Extrême-Orient russe, Chine, Mongolie, Japon, Corée, Taïwan). Il se caractérise par une coloration vert métallique au stade adulte. Comme l'indique son nom vernaculaire, il réalise son cycle vital sur plusieurs espèces de frênes.
Il a été introduit accidentellement en Amérique du Nord où il s'est répandu dans la majeure partie des forêts tempérées de l'Est, ravageant les espèces autochtones de frênes désormais gravement menacées, ce qui en fait une espèce exotique envahissante. Il a aussi été introduit en Europe de l'Est dans la région de Moscou et progresse actuellement vers l'Ouest, menaçant les frênes européens.
Cet insecte lignicole est un foreur du bois. Les larves vivent sous l’écorce des frênes et en consomment le phloèmeKnight K.S., J.P. Brown & R.P. Long (2013). Factors affecting the survival of ash (Fraxinus spp.) trees infested by emerald ash borer (Agrilus planipennis). Biology Invasions, 15, 71-383.. Les larves forment ainsi plusieurs galeries d’alimentation qui finissent par couper le système de transport des éléments nutritifs et de l'eau de l’arbre. C’est seulement après deux ou trois ans d'infestation continue, que la population augmente et qu’il est ainsi possible de réellement détecter l’infestation; peu de symptômes sont présents avant celaCappaert D., D. G. McCullough, and T. M. Poland, 2005. Emerald ash borer life cycle: a reassessment. Emerald Ash Borer Research and Technology Development Meeting, 5-6 October 2004, Romulus, MI. U.S. Department of Agriculture, Forest Service publication FHTET-2004-15, Morgantown, WV.. Les infestations peuvent causer des dommages importants aux frênes et souvent la mort des arbres infestés.
Identification Le stade adulte de l’agrile du frêne (AF) est généralement facile à distinguer d'autres genres de buprestes de même couleur et forme. Les Agrilus sont généralement plus linéaires et cylindriques (longueur : <10-). Les spécimens typiques d’agrile du frêne sont métalliques, brillants et globalement de couleur vert émeraude, mais avec des reflets cuivrés ou rougeâtres au niveau du pronotum et des surfaces ventrales. Quelques rares spécimens d’AF sont entièrement rouge cuivré, entièrement bleu-vert, ou vert avec les élytres bleuâtres. C’est la seule espèce d’Agrilus en Amérique du Nord dont la surface dorsale de l'abdomen est rouge cuivré métallique. Cette surface est normalement noire, verte ou bleue chez les autres espèces nord-américaines d’Agrilus. L’AF possède aussi une crête longitudinale, appelée carène, au niveau du pygidium (dernier segment abdominal dorsal) se prolongeant au-delà de l’abdomenParsons G.L., 2008. Emerald Ash Borer Agrilus planipennis Fairmaire (Coleoptera: Buprestidae) : A guide to identification and comparison to similar species. Department of Entomology, Michigan State University, 56 pages.
Biologie Cycle de vie gauche|vignette|242x242px|Œuf et larve dAgrilus planipennis. Le cycle de vie de l’agrile du frêne en Amérique du Nord se complète généralement en 1 ou 2 ans. Une fois matures, les femelles vont pondre entre 30 et 60 œufs sur ou sous la surface de l’écorce dans les fissures et les crevasses. Les œufs sont d’environ de diamètre et changent graduellement de couleur, passant du blanc crème au brun rougeâtre à la suite de quelques jours. Après 2 à 3 semaines, les œufs éclosent et donnent des larves qui creusent des tunnels sinueux jusqu’au cambium et au phloème de l’arbre, où elles se nourrissent et causent de graves dommages. Quatre formes larvaires se succèdent au cours de l’été. Vers la fin de l’été, le dernier stade larvaire creuse une chambre dans l’aubier où ils hibernent jusqu’au printemps sous forme de prénymphes. Au printemps se produit la nymphose, c’est-à-dire la mue d’une larve en nymphe, suivie du développement de la nymphe en adulte. À maturité, les adultes se dirigent vers la sortie par les tunnels initiés par les larves. Les adultes émergent de l’écorce généralement entre mai et juin et produisent ainsi un trou de sortie en forme typique de « D » (2- de diamètre). Les adultes se nourrissent des feuilles de frênes pendant une semaine avant de s’accoupler, puis les femelles continuent de s’y nourrir pendant encore deux semaines avant l’ovoposition, c’est-à-dire avant la ponte des œufsBauer L.S., R.A. Haack, D.L. Miller, T.R. Petrice, H. Liu. 2004. Emerald ash borer life cycle. Proceedings of the emerald ash borer research and technology development meeting, September 30 - October 1 2003; Port Huron, MI. FHTET 2004-02. Morgantown, WV: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Health Technology Enterprise Team: 8..
Plantes hôtes Les frênes (Fraxinus spp.) sont largement distribués à travers l’est des États-Unis et le sud-est canadien. Sur 20 espèces de frênes, l’agrile du frêne en infeste principalement quatre : le frêne noir (Fraxinus nigra), le frêne de Pennsylvanie ou frêne rouge (Fraxinus pennsylvanica), le frêne d'Amérique ou frêne blanc (Fraxinus americana) et le frêne bleu (Fraxinus quadrangulata). Lorsque deux espèces de frênes sont présentes en forêt, des études ont montré que Fraxinus pennsylvanica est davantage infesté par l’agrile du frêne que Fraxinus americana, et que Fraxinus americana l'est davantage que Fraxinus quadrangulataAnulewicz A.C., D.G. McCullough & D.L. Cappaert, 2007. Emerald ash borer (Agrilus planipennis) density and canopy dieback in three North American ash species. Arboriculture and Urban Forestry, 33, 338-349.. Fraxinus quadrangulata semble être le moins préféré des quatre par l’agrile du frêne et le plus résistant, mais certains spécimens succombent tout de même à l’infestation. Aussi, les agriles du frêne adultes sont préférentiellement attirés par les frênes déjà stressés, généralement les plus petits pour ce qui est du diamètreMcCullough D.G., T.M. Poland, A.C. Anulewicz & D.C. Cappaert, 2009. Emerald ash borer (Agrilus planipennis Fairmaire) (Coleoptera: Buprestidae) attraction to stressed or baited ash (Fraxinus spp.) trees. Environnemental Entomology, 38, 1668–1679.Rodriguez-Saona C., T.M. Poland, J.R. Miller, L.L. Stelinski, G.G. Grant, P. de Groot, L. Buchan, L. MacDonald, 2006. Behavioral and electrophysiological responses of the emerald ash borer, Agrilus planipennis, to induced volatiles of Manchurian ash, Fraxinus mandshurica. Chemoecology, 16, 75–86.. Occasionnellement, les femelles pondent leurs œufs sur d'autres arbres que les frênes, mais on a démontré que les larves n’y survivent pasAnulewicz A.C., D.G. McCullough, D.L. Cappaert & T.M. Poland, 2008. Host range of the emerald ash borer (Agrilus planipennis Fairmaire) (Coleoptera: Buprestidae) in North America: results of multiple-choice field experiments. Environmental Entomology, 37, 230-241..
Introduction en Amérique du Nord L'insecte a été mentionné pour la première fois en Amérique du Nord en 2002. Il a probablement été introduit accidentellement une dizaine d'années plus tôt. L’agrile du frêne a ensuite été détecté dans 15 États des États-Unis et dans deux provinces canadiennes. Plusieurs millions de frênes ont été dévastés provoquant de grands dégâts économiques et écologiquesHerms D.A. & D.G. McCullough, 2014. Emerald ash borer invasion of North America: history, biology, ecology, impacts and management. Annual Review of Entomology, 59, 13-30..
Impacts économiques et écologiques L’agrile du frêne est un ravageur forestier très envahissant qui se propage sur de longues distances par le transport humain et qui a détruit plusieurs millions de frênes indigènes aux États-Unis. En moyenne, les gestionnaires fédéraux et étatiques des ressources naturelles des États-Unis dépensent 29,5 millions de dollars par an pour gérer les populations d’agrile du frêne. Entre 2009 et 2019 le coût de traitement, d’enlèvement et de remplacement de 37 millions de frênes infestés dans les milieux urbains et résidentiels dans 25 États américains a été évalué entre 10,7 et 25 milliards de dollars. Les frênes sont très importants pour le commerce forestier et les activités horticoles, mais fournissent aussi de la nourriture, une protection et un habitat à diverses espèces animales. Leur destruction par l’agrile du frêne a un impact sur la composition et la dynamique forestière (augmentation des espèces envahissantes), la biodiversité et les processus écosystémiques.
Signes et symptômes d'infestation vignette|Galeries sinueuses creusées par les larves d'Agrilus planippenis.
La détection précoce de l'agrile du frêne chez les arbres nouvellement infestés peut s’avérer très difficile puisque ceux-ci présentent peu ou pas de signes et symptômes externes visibles. Ces signes et symptômes sont apparents seulement après que la population d’AF a augmenté et donc que plusieurs générations se sont dispersées puisque la colonisation débute généralement au sommet des arbres et que leur cycle de vie est court. Les premiers symptômes qui apparaissent sont des fissures dans l’écorce et les branches, là où les larves se sont nourries et en dessous desquelles on peut observer les galeries sinueuses. Apparaissent ensuite de petits trous de sortie en forme de « D » sur l’écorce et d’autres trous beaucoup plus grands creusés par les pics, qui repèrent et mangent l’agrile du frêne. Les bords des feuilles sont entaillés par les agriles adultes qui s’y alimentent. Des pousses adventives (germinations épicormiques) apparaissent généralement sur le tronc lorsque les frênes sont en situation de stress. Puisque l’alimentation des larves d’AF dans le cambium et le phloème coupe la circulation des nutriments et de l’eau de l’arbre, les branches meurent et les feuilles jaunissent, fanent et tombent. On observe généralement une diminution de la canopée à partir de la cime des arbres vers le bas. La mort de l’arbre infesté intervient un à deux ans après le début de l’infestation chez les petits arbres et 3 à 5 ans après l’infestation chez les gros arbres en meilleure santé (> de diamètre)de Groot P., W.D. Biggs, D.B. Lyons, T. Scarr, E. Czerwinski, H.J. Evans, W. Ingram & K. Marchant. Guide visuel pour la détection des dommages causés par l’agrile du frêne. Ministère des ressources naturelles de l’Ontario, Ontario, Canada, 20 pages..
Gestion Puisque l’agrile du frêne continue de se propager, de nouvelles stratégies de gestion sont en cours d’élaboration dans le but de minimiser l’impact économique et écologique de ce ravageur. Des projets pilotes, tels que l'approche « SLAM » (Slow Ash Mortality, Ralentissement de la mortalité des frênes) lancée en 2008, sont mis sur pied afin de développer, mettre en œuvre et évaluer une stratégie intégrée pour localiser l’agrile du frêne dans les sites récents d’infestation. L'objectif du projet SLAM est de ralentir l'apparition et la progression de la mortalité de frêne en ralentissant la croissance des populations d'agrilesMcCullough D.G. & R.J. Mercader, 2012. Evaluation of potential strategies to SLow Ash Mortality (SLAM) caused by emerald ash borer (Agrilus planipennis): SLAM in an urban forest. International Journal of Pest Management, 58:1, 9-23.. Plusieurs outils et activités de gestion aident à ralentir la propagation naturelle d'A. planipennis à l’intérieur et autour de la zone infestée. Les mesures de lutte contre l’agrile du frêne incluent notamment la lutte biologique à l’aide de parasitoïdes et de prédateurs, la lutte chimique à l’aide d’insecticides, le contrôle du commerce forestier, etc.
Lutte biologique vignette|192x192px|Un pic mineur, ennemi naturel de l'agrile du frêne.
La lutte biologique consiste à libérer des ennemis naturels spécifiques à un organisme nuisible pour contrôler les populations nuisibles dans une zone donnée.