Modelling the effects of sterile males releases and other vector control strategies on Aedes albopictus mosquito populations in the Montpellier area

Douchet Léa. 2019. Modelling the effects of sterile males releases and other vector control strategies on Aedes albopictus mosquito populations in the Montpellier area. Lyon : INSA, 48 p. Mémoire d'ingénieur : Biosciences. Bioinformatics and modeling : INSA

Encadrement : Haramboure, Marion ; Tran, Annelise

Résumé : La technique de l'insecte stérile (TIS), méthode utilisée dans la lutte contre les insectes nuisibles, consiste à relâcher des mâles rendus stériles par irradiation dans l'environnement. L'accouplement de ces mâles avec des femelles produira une descendance non-viable entrainant un déclin de la population. Si cette méthode s'est montrée efficace sur certaines populations d'insectes, son efficacité reste à ce jour mitigée sur le moustique tigre, vecteur de maladies telles que la dengue, le chikungunya et le zika. La TIS a donc besoin d'être repensée comme partie intégrante d'un ensemble d'actions menées de front. En plus des méthodes de lutte traditionnelles (prévention, ovitraps, pièges à adultes et autodissémination) pouvant être utilisées en parallèle, une variante de la TIS, la boosted TIS, a été proposée par Bouyer et al. (2014). Elle consiste couvrir les mâles stériles d'une fine couche de biocide qui sera ensuite acheminé dans les gîtes larvaires par l'intermédiaire des femelles après accouplement. L'objectif de cette étude est de développer en climat méditerranéen un modèle de dynamique de population d'Aedes albopictus, une espèce de moustique particulièrement nuisible en France, afin d'étudier : 1) les effets potentiels de la TIS et la boosted TIS sur cette population et 2) les effets combinés des différentes méthodes de contrôle. Ce modèle déterministe, continu et structuré en classes a été codé sous R. La dynamique modélisée a été validée sur des données entomologiques. Les résultats montrent que le choix de la période de lâchers est déterminant dans l'efficacité de la TIS en climat méditerranéen. Lorsque la période optimale de lâcher est respectée, la TIS parvient à réduire la population a un niveau proche de l'extinction. " Booster " la TIS ou la combiner avec différentes méthodes de lutte permettrait d'éviter l'augmentation indésirable de l'abondance des femelles observée en raison de la réduction de la compétition larvaire. Enfin, ces combinaisons d'actions permettraient d'améliorer le contrôle de la population de moustiques 1) lorsque la période des lâchers de mâles stériles n'est pas optimale, et 2) en augmentant son efficacité à long terme.

Résumé (autre langue) : The sterile insect technique (SIT), used for pest control, consists in releasing males that have been sterilized by irradiation into the environment. The mating of these males with wild-type females produces an unviable offspring, which further drives the population decline. Although this method has proved its efficiency on diverse insect populations, its effect remains limited for the tiger mosquito, a vector for diseases such as Dengue, Zika or Chikungunya. SIT therefore needs to be reshaped as an integrating part of a wider vector control plan. Besides traditional vector control methods (prevention, ovitraps, adults traps and autodissemination) that can be used in combination, a SIT variant, called boosted SIT, has been designed by Bouyer et al. (2014). It consists in coating the sterile males with a thin layer of biocide that will then been carried to the breeding sites by mated females. This study aims at developping a model under Mediterranean climate describing Aedes albopictus population dynamic, a particularly concerning mosquito species in France, to study: 1) the potential effects of SIT and boosted SIT on such populations, and 2) the combined effects of various vector control methods. This continuous, deterministic and stagestructured model has been implemented in the R software. Mosquito dynamics have been validated on entomological data. Our results show that the timing of the release period is the main factor driving SIT efficiency in Mediteranean climate. In an optimal scenario, SIT might almost achieve population extinction. Boosting SIT or combining it with other vector control methods could prevent the undesirable growth in female abundance resulting from a larval competition reduction. Finally, this action combination allows to provide better vector control 1) when the SIT release period is not optimal and 2) by extending its long-term efficiency.

Mots-clés libres : Aedes albopictus, Modelling, Sterile insect technique, Mosquito, Mosquito control

Auteurs et affiliations

• Douchet Léa, INSA de Lyon (FRA)

Source : Cirad-Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/594757/)

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