Hermetia illucens

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Hermetia illucens (L.) est une mouche connue sous l’appellation anglophone de black soldier fly (« mouche soldat noire »).

C'est un diptère de la famille des Stratiomyidae, de 15 à 20 mm, de couleur noire (tête, thorax, abdomen et pattes) avec les ailes sombres.

Elle est originaire du continent américain et s’est acclimatée sur tous les continents. Les femelles pondent sur des substrats très variés d'origine végétale ou animale en voie de décomposition. Les larves se développent en consommant ces déchets ce qui en fait un hôte des composts et explique son utilisation pour la bioconversion.

Bien qu'espèce invasive, elle n'est généralement pas considérée comme nuisible : l’adulte est inoffensif et la larve est intéressante principalement dans la gestion et la valorisation des déchets.

Morphologie[modifier | modifier le code]

L'adulte[modifier | modifier le code]

Hermetia illucens mesure 15 à 20 mm de long, de couleur noire (tête, thorax et abdomen ce dernier parfois avec une extrémité rouge). Le deuxième tergite présente deux taches transparentes. Les ailes sont sombres. Les antennes sont deux fois plus longues que la tête. Les pattes sont noires avec les tarses blanchâtres à jaunâtres pâles et les tibias postérieurs ont la moitié basale jaune pâle. Très proche par la taille, la couleur et l'apparence, la mouche adulte imite une guêpe américaine du genre Trypoxylon (en) (antennes allongées, tarses postérieurs pâles, les deux petites "fenêtres" transparentes sur l'abdomen mimant la "taille de guêpe").

Les œufs[modifier | modifier le code]

Chaque œuf est de forme ovale d'environ 1 mm de longueur, et d'un jaune pâle ou blanc crème. Les œufs éclosent en environ quatre jours[1].

La larve[modifier | modifier le code]

Hermetia illucens (larve)
Hermetia Illucens (Larve sixième stade)

Les larves (ou "asticots") nouvellement écloses mesurent 1,8 mm. À la fin de leur croissance elles sont larges et ovales et peuvent atteindre 27 mm de long et 6 mm de large. Elles ont une tête étroite avec des yeux et des antennes bien visibles. Le corps d'aspect terne et blanchâtre est constitué de 11 segments garnis de poils courts et de soies en rangées presque transversales. Les larves passent par six stades, lors du dernier elle se colore en brun-rougeatre.

La nymphe[modifier | modifier le code]

La pupe se développe à l'intérieur du dernier stade larvaire dont la peau s'est assombrie.

Écologie et comportement[modifier | modifier le code]

Hermetia illucens
Hermetia illucens
  • Habitat

Les adultes vivent près de matières organiques en décomposition, le fumier, les déchets de cuisine, les aliments avariés, et même les cadavres. Elle est abondante dans les régions d'élevage.
Dans sa zone d'origine elle est abondante à la fin du printemps et au début de l'automne, et peut avoir trois générations par saison[2]. La durée du cycle est affectée par la température. Les femelles déposent leurs œufs par paquet d'environ 500 œufs dans des fissures et des crevasses proches de la nourriture des larves, c'est-à-dire les matières organiques humides. Dans les zones urbanisées où les habitats naturels n'existent plus, elles pondent dans les poubelles ou les composts, qui assurent les besoins nutritionnels.

  • La larve

Les larves de Hermetia illucens sont de grosses consommatrices de matières organiques en décomposition. Elles possèdent de nombreuses enzymes très puissantes dans les glandes salivaires et le système intestinal. Ce sont les plus efficaces de toutes les espèces de mouches pour la digestion de matières organiques[3].

Les larves passent par six stades et nécessitent environ 14 jours pour achever leur développement. Au stade de prénymphes elles sont à leur taille maximale avec de grande réserves de graisses qui seront utilisées pour la métamorphose. Elles entreprennent une migration recherchant un endroit sec et protégé pour se transformer en nymphe puis en adulte. Durant cette recherche elles ne se nourrissent plus et leur tube digestif est vide. Elles utilisent leurs pièces buccales pour s'aider à grimper[4]. Le stade de nymphe dure environ 2 semaines.

Parmi les prédateurs des larves on trouve des guêpes de la famille des Sphecidae, des coléoptères de la famille des Histeridae et de nombreuses espèces d'oiseaux[1].

Hermetia illucens
Hermetia illucens (accouplement)
  • Les adultes

Les adultes fréquentent les fleurs de la famille des marguerites (Asteraceae) et des carottes (Apiaceae)[1]. Dans les études menées en élevage, les adultes ont besoin d'eau mais pas de se nourrir car ils utilisent les réserves de graisse stockées lors du stade larvaire[4].

  • L'accouplement

Deux jours après l'éclosion l'accouplement peut avoir lieu. Les mâles sont en compétition et utilisent des "sites de lek" (aires de parade). Le mâle intercepte une femelle dans les airs et l'accouplement se poursuit au sol[2].

Répartition géographique[5][modifier | modifier le code]

Originaire d'Amérique (sud des États-Unis[6].), elle s’est répandue sur les autres continents, profitant des moyens de transports internationaux particulièrement lors de la Seconde Guerre mondiale.

  • Elle est originaire des régions tropicales, subtropicales, tempérées chaudes du continent américain, depuis le nord de l’Argentine (40° Sud) jusqu’aux États-Unis (45° Nord). L’introduction au Chili est récente, elle est présente aux Antilles.
  • Elle est présente en Australie (depuis 1915) et en Nouvelle-Zélande.
  • Depuis 1945 en Afrique et en Asie.
  • En Europe, elle a été introduite en 1926 à Malte et a été signalée en 1951 en France (Toulon), en 1962 en Espagne et en 1987 en Suisse.

Systématique[modifier | modifier le code]

L'espèce a été décrite par le naturaliste suédois Carl von Linné en 1758.

Synonyme[modifier | modifier le code]

  • Musca illucens Linnaeus, 1758 (Protonyme)
  • Musca leucopa Linnaeus, 1767
  • Hermetia rufiventris Fabricius, 1805
  • Hermetia pellucens Macquart, 1834
  • Hermetia nigrifacies Bigot, 1879
  • Hermetia mucens Riley & Howard, 1889
  • Hermetia illucens var. nigritibia Enderlein, 1914
  • Hermetia illuscens Copello, 1926

Hermetia illucens et l'homme[modifier | modifier le code]

L'adulte[modifier | modifier le code]

C'est un animal hémisynanthrope : les populations augmentent dans l'environnement humain. L’adulte est inoffensif : il ne pique ni ne mord, ce n'est pas un vecteur identifié de pathologies et les myiases (lésions provoquées par des larves de mouches agissant en parasites) sont anecdotiques[1].

Intérêts de la larve de Hermetia illucens[modifier | modifier le code]

Hermetia illucens
Larves de Hermetia illucens

C'est la larve (dite « Phoenix Worms » aux USA) qui présente le plus d'intérêt.

  • Gestion, recyclage et valorisation des déchets d'origines animales ou végétales par production de larves utilisable comme engrais vert.
  • Complément alimentaire pour animaux domestiques
    • Élevage industriel (larve séchée source de protéines et d'Omega 3[14] à incorporer à l'alimentation de piscicultures dans certains élevages [15],[16], in 2008 annual meeting of the regional research committee, S-1032 "Animal Manure and Waste Utilization, Treatment and Nuisance Avoidance for a Sustainable Agriculture". This report is not peer-reviewed and the author has sole responsibility for the content….) et, par exemple pour la barbue de rivière (Ictalurus punctatus), Tilapia (Oreochromis nilotichus), Panga (Pangasius hypophthalmus)[13], Truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss)[17], porcs[18] ou volailles[19] et mammifères[7].
    • Loisirs (larve vivante): nourriture pour animaux de compagnie[20] (principalement les reptiles).
  • Agent assainissant de lisiers de porcs[21] ou de fumier de volaille, grâce à la destruction des bactéries lors de leur passage dans le tube digestif de l'asticot[22],[23]
  • Indicateur entomologique dans les expertises médico-légales[27].
  • Des travaux expérimentaux sur la production de sucres et de biocarburant à partir de l'extraction des graisses de la larve ont donné des résultats positifs[28],[29].

Bioconversion et composts[modifier | modifier le code]

Les principes[modifier | modifier le code]

Les larves diminuent fortement le volume des déchets. Expérimentalement la digestion de fumier de porc par les larves permet de réduire les nutriments suivant le schéma : Azote (N) 71 %, Phosphore (P) 52 %, Potassium (K) 52 %. D'autres composants (dont des métaux) sont réduits de 38 à 93 % dans le substrat : Al, B, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, Pb, S et Zn[30]. Les éléments qui ne sont pas biotransformés sont accumulés dans la larve.

Le système d'"auto-collecte" met à profit la particularité de migration des larves qui s'éloignent de la colonie à la recherche d'un endroit sec et abrité. Les colonies sont entourées de système qui canalisent la migration (des "gouttiéres") jusqu'à des réceptacles où les larves qui sont à ce moment à leur maximum de stockage énergétique peuvent être récoltées.

Le résidus peut être utilisé pour amender les sols ou comme substrat pour la lombriculture.

Bioconversion à grande échelle[modifier | modifier le code]

Les systèmes de bioconversion à grande échelle ont un intérêt économique puisqu'ils permettent de transformer localement des déchets (fumiers…) en éléments de valeur facilement transportable (les larves séchées contiennent 42 % de protéine et 35 % de lipides et sont utilisées comme complément nutritif pour l'élevage). La chaîne nécessite peu d'investissement, les larves "s'auto-autocollectent" facilitant la manipulation et leur dessiccation est facile (la larve contient 44 % de matières sèches)[30].

Compostage domestique[modifier | modifier le code]

  • Aux États-Unis il existe des modéles de composteurs spécialement adaptés à Hermetia illucens. Ils sont élaborés avec un système de collecte permettant de proposer les larves aux animaux domestiques (volailles)[31].
  • En Europe dans les régions où elle est bien implantée (par exemple dans le Sud de la France) elle colonise assez fréquemment les composts.

Elle est devenue l'objet d'échanges et d'informations sur les sites spécialisés dans l'activité de compostage et sur les forums[32],[33],[34].

  • Comme point positif il est noté la capacité à diminuer rapidement la quantité de substrat, l'inocuité de l'animal, la facilité à arréter la prolifération d'une colonie (par le froid ou le desséchement).
  • Toutefois la présence d'une colonie dérégle la lombriculture. Les larves modifient le substrat le rendant humide et acide, conditions qui ne conviennent pas aux vers de terre. Ces derniers ne peuvent survivre que lorsque le composteur est posé sur le sol. Le coté "inesthétique" des asticots et "bruyant" (le bruit de grignotage est perceptible dans le compost) est aussi noté.

Données d'élevage (expérimentations)[modifier | modifier le code]

Hermetia illucens
Hermetia illucens

Diverses investigations ont été menées sur cette espèce qui présente un intérêt dans l'économie du développement durable.

  • Espace - aménagement

Une colonie d'élevage a pu être maintenue pendant trois ans dans des cages vitrées 2 x 2 x 4 m déposées dans une serre de 7 x 9 x 5 m[35]. Les accouplements s'y produisaient même durant les journées d'hiver si le soleil n'était pas obscurci. La ponte se faisait dans les trous de petits blocs constitués de carton ondulé.

  • Durée des stades

Les œufs et les larves maintenues à 30 °C atteignent le stade de « prénymphe » en 2 à 3 semaines. Les adultes émergent 10 à 14 jours après s'être transformés en nymphe. L'accouplement a lieu 2 jours après l'éclosion. Les œufs sont déposés en paquet contenant en moyenne 603 à 689 œufs[2]. Maintenus à 30 °C, ces œufs éclosent en trois jours et demi. À partir de deux jours et demi, les points rouges correspondant aux yeux apparaissent. À ce stade, les œufs éclosent en 24 heures.

  • Variation de l'environnement
    • Température

À 27 °C une expérimentation relève des cycles d'une durée de 40 à 43 jours (avec un stade larvaire durant de 22 à 24 jours)[2]. La survie des larves est la meilleure à 27 °C et 30 °C (74 % et 97 %). Elle chute fortement à 36 °C (0,1 %). Il faut en moyenne 4 jours de plus à la larve pour achever son développement entre 27 °C et 30 °C[36]. La température peut varier : accouplements et pontes ont été constatés entre 24 et 40 °C.
Les sites marchands proposant des larves comme nourriture pour animaux de compagnie indiquent qu'une température optimale de conservation est de 10 °C-15,5 °C (50ºF-60ºF)[20].

    • Humidité

Les taux d'humidité peuvent varier de 30 à 90 %[35].

    • Eclairage

Le minimum d'éclairement est de 63 µmol⋅m2⋅s-1 (éclairement optimal : 200)[35].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a, b, c et d (en)North Carolina Integrated Pest Management Information, « Insect and related pests of man and animals. »,‎ 1998 (consulté le 15 février 2012)
  2. a, b, c et d (en) JK Tomberlin, « Lekking behavior of the black soldier fly (Diptera:Stratiomyidae). », Florida Entomologist, vol. 84,‎ 2001, p. 729-730
  3. (en) Wontae Kim, Sungwoo Bae, Kwanho Park, Sangbeom Lee, Youngcheol Choi, Sangmi Han et Youngho Koh, « Biochemical characterization of digestive enzymes in the black soldier fly, Hermetia illucens (Diptera: Stratiomyidae) », Journal of Asia-Pacific Entomology, vol. 14, no 1,‎ 2011, p. 11-14
  4. a et b (en) Newton L, Sheppard C, Watson DW, Burtle G, Using the black soldier fly, Hermetia illucens, as a value-added tool for the management of swine manure., North Carolina State University (report for Mike Williams), 2005, 17 p. [En ligne (page consultée le 15 février 2012)]
  5. (en) Marcel Leclercq, « À propos de Hermetia illucens (Linnaeus, 1758) (“soldier fly”) (Diptera: Stratiomyidae: Hermetiinae) », Bull.Annls Soc. R. belge Ent., vol. 133,‎ 1997, p. 275-282
  6. P 11, in thèse de Nichelle Lomas, Comparison and Selection of Saprophagous Diptera Species for Poultry Manure Conversion, University of Guelph ; PDF, 137 pages ; April 2012
  7. a et b (en) D.Craig Sheppard, G.Larry Newton, Sydney A. Thomson et Stan Savage, « A value added manure management system using the black soldier fly », Bioresource Technology, vol. 50, no 3,‎ 1994, p. 275-279 (ISSN 0960-8524)
  8. Booth, D., and Sheppard, C. 1984. Oviposition of the black soldier fly, Hermetia illucens (Diptera, Stratiomyidae) - eggs, masses, timing, and site characteristics. Environmental Entomology, 13(2): 421-423
  9. Bradley, S., and Sheppard, D. 1984. Housefly oviposition inhibition by larvae of Hermetia illucens, the black soldier fly. Journal of Chemical Ecology, 10(6): 853-859.
  10. Kim, J., Choi, Y., Choi, J., Kim, W., Jeong, G., Park, K., 2008. Ecology of the black soldier fly, Hermetia illucens (Diptera: Stratiomyidae) in Korea. Korean Journal of Applied Entomology, 47(4): 337-343.
  11. thèse de Nichelle Lomas, Comparison and Selection of Saprophagous Diptera Species for Poultry Manure Conversion, University of Guelph ; PDF, 137 pages ; April 2012
  12. Li, Q., Zheng, L., Cai, H., Garza, E., Yu, Z., and Zhou, S. (2011). From organic waste to biodiesel : Black soldier fly, Hermetia illucens, makes it feasible. Fuel, 90(4): 1545-1548
  13. a et b Grégory Fléchet, « Un bel exemple de bioconversion réussie (Fiche 309) », sur IRD Institut de Recherche pour le Développement,‎ 2008 (consulté le 13 février 2012)
  14. St-Hilaire, S., K. Cranfill, M. A. McGuire, E. E. Mosley, J. K. Tomberlin, L. Newton, W. Sealey, C. Sheppard, and S. Irvin. 2007. Fish ofal recycling by the black soldier fly produces a foodstuff high in Omega-3 fatty acids ; J. World Aquaculture Soc. 38:309-313
  15. Bondari, K., and D. C. Sheppard. 1981. Soldier fly larvae as feed in commercial fish production. Aquaculture. 24:103-109
  16. Research Summary: Black Soldier Fly Prepupae - A Compelling Alternative to Fish Meal and Fish Oil Last Updated: February 14, 2011
  17. (en) S. St-Hilaire, C. Sheppard, J.K. Tomberlin, S. Irving, L. Newton, M.A. McGuire, E.E. Mosley, R.W. Hardy et W. Sealey, « Fly prepupae as a feedstuff for rainbow trout, Oncorhynchus mykiss », J. World Aquaculture Soc., vol. 38,‎ 2007, p. 59-67
  18. Newton, G. L., C. V. Booram, R. W. Barker, and O. M. Hale. 1977. Dried Hermetia illucens larvae meal as a supplement for swine. J. Anim. Sci. 44:395-399
  19. •Hale, O. M. 1973. Dried Hermetia illucens larvae (Stratiomyidae) as a feed additive for poultry. J. Ga. Entomol. Soc. 8:16-20
  20. a et b (en)Site commercial : « PHOENIX WORM® LARVAE (Hermetia illucens) », sur www.recorpinc.com (consulté le 09 mars 2012)
  21. Newton, L., C. Sheppard, W. Watson, G. Burtle, and R. Dove. 2004. Using the black soldier fly, Hermetia illucens, as a value-added tool for the management of swine manure. Univ. Of Georgia, College of Agric. & Environ. Sci., Dept. Of Anim. & Dairy Sci. Annual Report
  22. Kosta, Y. M., J. Miller, M. Mumcuoglu, M. Friger, and M. Tarshis. 2001. Destruction of bacteria in the digestive tract of the maggot of Lurilia sericata (Diptera: Calliphoridae). J. Med. Entomol. 38:161-166.
  23. Erickson, M. C., M. Islam, C. Sheppard, J. Liao, and M. P. Doyle. 2004. Reduction of Escherichia coli 0157:H7 and Salmonella enterica serovar Enteritidis in chicken manure by larvae of the black soldier fly. J. Food Protection. 67:685-690
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  25. (en) Marilyn C. Erickson, « Reduction of Escherichia coli O157:H7 and Salmonella enterica Serovar Enteritidis in Chicken Manure by Larvae of the Black Soldier Fly », Journal of Food Protection, vol. 67, no 4,‎ 2004, p. 685–690
  26. (en) R.C. Axtell, « Ecology and management of arthropod pests of poultry », Annu. Rev. Entomol, vol. 35,‎ 1990, p. 101-126
  27. (en) W.D. Lord, M.L. Goff, T.R. Adkins et N.H. Haskell, « The black soldier fly Hermetia illucens (Diptera: Stratiomyidae) as a potential measure of human postmortem interval: observations and case histories. », Journal of Forensic Sciences, vol. 39, no 1,‎ 1994, p. 215-222 (PMID 8113702)
  28. (en) Q Li, L Zheng, N Qiu, H Cai, JK Tomberlin et Z Yu, « Bioconversion of dairy manure by black soldier fly (Diptera: Stratiomyidae) for biodiesel and sugar production. », Waste Management, vol. 31, no 6,‎ 2011, p. 1316-1320 (ISSN 0956-053X, PMID 21367596)
  29. (en) Qing Li, Longyu Zheng, Hao Cai, E. Garza, Ziniu Yu et Shengde Zhou, « From organic waste to biodiesel: Black soldier fly, Hermetia illucens, makes it feasible », Fuel, vol. 90,‎ 2011, p. 1545-1548
  30. a et b (en)Newton G.L., Sheppard D.C., Burtle G.J., « Research Summary : Black Soldier Fly Prepupae a compelling alternative to fish meal and fish oil », sur http://www.extension.org/animal_manure_management,‎ 2011 (consulté le 07 mar 2012)
  31. (en)Site commercial : « Biopod, The Future Food Waste Diversion & Recycling », sur http://www.thebiopod.com/,‎ 2009 (consulté le 17 mar 2012)
  32. Forum : « Des larves dans le compost », sur http://www.eco-bio.info/,‎ 2007-2011 (consulté le 15 mars 2012)
  33. Blog : « Expériences avec des prototypes de lombricomposteurs plus ou moins artisanaux », sur http://prototypelombricomposteur.blogspot.com,‎ 2010 (consulté le 16 mars 2010)
  34. Blog : Vernier, Alexis, « Espagne - Miam, des larves de mouches pour éliminer les déchets ! », sur http://ecoloptimiste.over-blog.com/,‎ 2011 (consulté le 16 mars 2012)
  35. a, b et c (en) DC Sheppard, JK Tomberlin, JA Joyce, BC Kiser et SM Sumner, « Rearing methods for the black soldier fly (Diptera: Stratiomyidae). », J Med Entomol, vol. 39, no 4,‎ 2002, p. 695-698 (PMID 12144307)
  36. (en) JK Tomberlin, PH Adler et HM Myers, « Development of the black soldier fly (Diptera: Stratiomyidae) in relation to temperature. », Environ Entomol, vol. 38, no 3,‎ 2009, p. 930-934 (PMID 19508804)


Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

  • (fr)

Bibliographie[modifier | modifier le code]

Références[modifier | modifier le code]

Références taxonomiques[modifier | modifier le code]

Autres références[modifier | modifier le code]