Dissertations / Theses on the topic 'Dispositifs à concentration de poissons'

La pollution marine est l’une des principales menaces qui pèsent sur les océans. Une partie importante des déchets et polluants marins provient des activités maritimes, en particulier la pêche, en raison d'équipements jetés, abandonnés, ou perdus. La pêche au thon tropical à la senne contribue à ce problème en construisant et déployant un nombre important de Dispositifs à Concentration de Poissons dérivants (DCP), dont de nombreux sont perdus ou s’échouent en endommageant des habitats fragiles tels que les récifs coralliens. L’objectif général de cette thèse est de proposer trois mesures pour atténuer ces problèmes dans les Océans Indien et Atlantique. Tout d’abord, l’interdiction de déployer des DCP dans les zones risquées permettrait d’éviter un nombre considérable d’échouages. Entre 20% et 40% des échouages pourraient être évités si les déploiements étaient interdits dans l'Océan Indien au sud de 8°N de latitude, dans la zone somalienne en hiver, mais également dans la zone située à l’Ouest des Maldives en été, et au niveau de la zone intertropicale longeant la côte Ouest de l’Afrique pour l'Océan Atlantique. Ensuite, l’identification de régions où les DCP sortent massivement des zones de pêches, ainsi que le passage d’un grand nombre de DCP à proximité de ports, ont mis en évidence que la mise en place d’un programme de récupération des DCP en mer serait efficace pour diminuer considérablement leur perte. Ces deux mesures (interdiction de déploiement et récupération en mer) apparaissent complémentaires puisque les zones qui bénéficieraient moins du premier programme seraient davantage protégées par le second, en particulier au niveau du Nord-Ouest de l'Océan Indien et du Nord du Golfe de Guinée. Enfin, l’évaluation d’un outil de transport Lagrangien pour simuler les trajectoires des DCP a montré que l’efficacité de cet outil à l’échelle du bassin est relativement bonne dans les deux océans, que la capacité à simuler les trajectoires est meilleure dans l’Océan Indien que dans l’Océan atlantique, et que cette capacité dépend de la profondeur et de la résolution spatiale du produit de courant de forçage utilisé. Cet outil pourrait être utilisé en mode opérationnel dans le futur pour anticiper les trajectoires des DCP pouvant conduire à une perte ou à un échouage et donc être utilisé comme un programme de mitigation complémentaire aux deux autres programmes. Les résultats obtenus au cours de ces différents travaux constituent ainsi une base solide pour définir de nouvelles recommandations permettant d’atténuer les risques de perte et d’échouage des DCP et ainsi contribuer à la préservation de nos océans et de nos littoraux
Marine pollution has increased over time, becoming a major source of concern. A non-negligible proportion of these waste and pollutants are from sea-based sources, especially fisheries, due to derelict fishing equipment. Tropical tuna purse seine fishing vessels contribute to this problem by deploying large numbers of drifting Fish Aggregating Devices (dFADs), as a significant portion of these floating objects eventually end up derelict, potentially contributing to marine pollution and threatening sensitive ecosystems such as coral reefs. The general objective of this thesis is to use scientific analyses of dFAD trajectory and fishing data to propose mitigation measures to reduce these problems in the Indian and Atlantic Oceans. First, it is demonstrated that prohibiting deployments in areas most likely to lead to beachings has the potential to be effective for reducing the beaching rate. Results indicate that 21% to 40% of beachings could be prevented if deployments were prohibited in high risk areas, roughly delimited by the areas south of 8°S latitude, the Somali zone in winter, and the western Maldives in summer for the Indian Ocean, and in an elongated strip of areas adjacent to the western African coast for the Atlantic Ocean. Next, the identification of areas within the fishing ground where most dFADs exit, as well as the passage of a large number of dFADs close to ports, provides support for the implementation of recovery programs to collect these dFADs at sea and reduce their loss. These two measures appear to be complementary since areas predicted to benefit less from closures are more likely to benefit from recovery programs, particularly in the northwestern Indian Ocean and the northern Gulf of Guinea. Finally, the evaluation of a Lagrangian transport tool to simulate the trajectories of dFADs shows that the efficiency of this tool at the basin scale is relatively good in the two oceans, that the accuracy to simulate the trajectories is better in the Indian Ocean than in the Atlantic Ocean, and that this accuracy depends on the depth and the spatial resolution of the forcing currents product used. This tool could be used in an operational mode in the future to anticipate the trajectories of dFADs that could lead to loss or beaching and therefore be used as a complementary mitigation program to the other two measures described above (prohibiting deployments and recovery at sea). The results obtained during these various works thus constitute a solid basis to define new recommendations to mitigate the risks of loss and beachings of dFADs and thus contribute to the preservation of our oceans and our coasts

Les Maldiviens exploitent durablement le thon dans l'océan Indien depuis plus d'un millénaire, avec 20% des captures totales de thon de l'océan Indien actuellement débarquées aux Maldives. Après quatre décennies d'utilisation d'une moyenne de 55 dispositifs de concentration de poissons ancrés (DCPA-) répartis sur l'ensemble de l'archipel, cette thèse vise à améliorer nos connaissances sur l'écologie de la pêche au thon au sein du réseau de DCP des Maldives afin de mieux comprendre les moteurs de la durabilité de la pêche pour les années à venir. L'écologie du thon autour de ces DCP a été étudiée en recueillant les connaissances écologiques locales de 54 pêcheurs à la canne et en marquant acoustiquement 65 listaos et 57 albacores dans un réseau de 21 DCP instrumentés. La plupart des pêcheurs considèrent que des courants faibles, une température de la mer adaptée, des proies et des attractifs favorisent les agrégations tandis que des courants forts, des températures de la mer élevées et des conditions orageuses font que les thons quittent les DCP. Ils considèrent également que les thons ont tendance à rester associés aux DCP de 3 à 6 jours, ce qui est comparable aux résultats du marquage acoustique (de 2 à 5,5 jours en moyenne). Le marquage acoustique a montré que les thons n'ont pas de préférence spécifique dans la direction du mouvement, et que très peu de poissons se déplacent d'un DCP à l'autre. Par conséquent, les 55 DCP des Maldives ne fonctionnent pas comme un réseau mais semblent être relativement indépendants. Le réseau de DCP des Maldives peut être considéré comme une étude de cas pour examiner les avantages et les inconvénients des réseaux de DCP peu denses comme supports pour les pêcheries, tout en minimisant les impacts négatifs potentiels. Des recherches supplémentaires sur les aspects écologiques, sociaux et économiques de la pêche à la canne doivent être menées pour soutenir les Maldives dans leur gestion basée sur la scie nce.Mots clés: dispositif de concentration de poissons ancré, thons tropicaux, canne et ligne, Maldives, connaissances écologiques locales, temps de résidence
Maldivians have sustainably been exploiting tuna using hook and line in the Indian Ocean for over a millennium, with 20% of the total Indian Ocean tuna catches currently landed in the Maldives. After four decades using on average 55 anchored fish aggregating devices (AFADs) spread over the entire archipelago, this thesis aims to improve our knowledge on the fishery ecology of tuna within the Maldivian AFAD array in order to better understand the drivers of the sustainability of the fishery for the coming years. The ecology of tuna around these AFADs was studied by collecting local ecological knowledge from 54 pole and line fishers and by acoustically tagging 65 skipjack and 57 yellowfin tuna within an instrumented 21-AFAD array. Most fishers consider that slight currents, suitable sea temperature, prey and attractants enhance the aggregations while strong currents, high sea temperatures and stormy conditions make tuna leave AFADs. They also consider that tuna tend to stay associated with AFADs 3 to 6 days, which is comparable to results from acoustic tagging (from 2 to 5.5 days on average). Acoustic tagging showed that tuna do not have a specific preference in the direction of movement, and very few fish moved from one FAD to another. Therefore, the 55 AFADs in the Maldives do not act like a network but appear to be relatively independent. The Maldives FAD network can be considered as a case study to examine the pros and cons of sparse FAD networks as supports for fisheries, while minimizing potential negative impacts. More research on the ecological, social and economic aspects of the pole and line fishery must be conducted to support the Maldives in their science-based management.Keywords: Anchored Fish Aggregating Device, Tropical tunas, Pole and Line, Maldives, Local Ecological Knowledge, Residence Time

Représentant la majorité des captures mondiales de thon, les thons tropicaux sont des espèces d'une importance capitale du fait de leur rôle essentiel en tant que ressource alimentaire et économique. La gestion durable de cette précieuse ressource est tributaire d’une estimation correcte de l’abondance des populations exploitées ainsi que de l’impact de la pression de pêche sur celles-ci. La présente thèse fournit un nouvel indice direct d’abondance capable d’évaluer de manière absolue les tailles des populations de thons tropicaux ainsi que de leurs composantes en nage libre et associée. Les espèces tropicales thonières se caractérisent en effet par un trait comportemental singulier, les amenant à s’associer en masse autour d’objets flottants dérivant en mer. Cette caractéristique est à la base du développement d’un mode de pêche pratiquée par les thoniers senneurs, consistant en la capture des bancs associés aux objets flottants. Ces dernières décennies ont ainsi vu le déploiement massif de milliers de dispositifs de concentration de poissons (DCP) qui sont des objets flottants spécifiquement conçus pour attirer et concentrer les bancs de thons, et généralement équipées de bouées échosondeurs. Ces bouées fournissent en continu aux pêcheurs des informations sur la localisation des DCP et les biomasses de thons associées. Cette thèse propose un cadre méthodologique standard pour le traitement des informations issues de ces dispositifs à des fins d’utilisation scientifique, incluant une nouvelle approche basée sur l’apprentissage supervisé pour l’exploitation des données acoustiques qu’ils fournissent. L’analyse de ces données a permis d’élargir le champ de connaissances sur les dynamiques associatives des agrégations de thons. Il a ainsi été montré que ces dernières différaient significativement entre océans, avec notamment des périodes d’absence de thons sous DCP plus longues dans l’océan Indien que dans l’Atlantique. Le nouvel indice d’abondance proposé par cette thèse exploite également le comportement associatif de ces espèces. Il s’appuie sur une approche de modélisation combinant les données sur les dynamiques d’occupation des objets flottants issues des bouées échosondeurs, aux données de dynamiques associatives individuelles des thons, collectées par marquage électronique. Une première application aux populations de listao de l’océan Indien occidental a permis de fournir des séries temporelles d’abondance absolues et relatives, méthode adoptée pour les évaluations de stocks de cette espèce par la CTOI (Commission des Thons de l’Océan Indien). Ce nouvel indice vient répondre aux besoins critiques actuels de méthodologies complémentaires pour les estimations d’abondance des thons tropicaux (estimations directes), exprimées par l’ensemble des organisations régionales de gestion des pêcheries
Representing the majority of the world’s tuna catches, tropical tuna species are of critical importance due to their essential role as food and economic resource. The sustainable management of this valuable resource depends on an accurate estimate of the abundance of the exploited populations and the impact of fishing pressure on them. The present thesis provides a new direct abundance index for tropical tuna populations that account for their free-swimming and associated components. Indeed, tropical tuna species are characterized by a singular behavioral trait that causes them to associate with floating objects drifting at sea. This characteristic has led to the development of a specific fishing mode widely used in tuna purse seine fishery, consisting in the capture of schools associated to floating objects. Recent decades have thus seen the massive deployment of thousands of floating objects known as fish aggregating devices (FADs), specifically designed to attract and concentrate tuna schools. The drifting FADs are equipped with satellite-linked echosounder buoys, which ensure their continuous monitoring, providing fishers with near-real time information on their location and associated tuna biomasses. This thesis presents a standard methodological framework for processing the information from echosounder buoys for scientific use, including a new approach based on supervised learning for processing the acoustic data they provide. The analysis of these data has allowed improving the general knowledge on the associative dynamics of tuna aggregations. Ocean-specific differences were evidenced, with notably longer periods of absence of tuna under FADs in the Indian Ocean than in the Atlantic Ocean. The novel index for estimating tuna abundances proposed by this thesis also exploit this associative behavior. It relies on a modelling approach combining data on the dynamics of the occupancy of floating objects from echosounder buoys with data on the associative dynamics of tuna individuals from electronic tagging. An initial application to skipjack populations in the Western Indian Ocean has made it possible to provide time series of absolute and relative abundances, used for stock assessments of this species. This new index addresses the current critical need for complementary methods for estimating tropical tuna abundances, expressed by all regional fisheries management organizations

Cette thèse s'intéresse au comportement d'orientation d'espèces pélagiques tropicales vis-à-vis d'attracteurs. Le chapitre 1 présente les concepts d'attracteurs et d'orientation, décrit le milieu marin et propose une revue méthodologique. Le chapitre 2 concerne le comportement d'orientation du thon à nageoires jaunes (Thunnus albacares) et de la dorade coryphène (Coryphaena hippurus) vers des dispositifs de concentration de poissons (DCP). Des trajets naturels de thons et des déplacements expérimentaux de coryphènes montrent que les thons s'orientent vers les DCP à une distance d'au moins 7 km et les coryphènes à une distance maximale de 815 m. Le chapitre 3 concerne l'orientation à grande distance chez la tortue verte (Chelonia mydas). Des déplacements expérimentaux révèlent qu'elles ne compensent pas la dérive due aux courants. Des indices géomagnétiques interviennent dans leur orientation. Les tortues ne nécessitent pas d'informations olfactives issues de leur site de ponte pour y revenir

Les Maldiviens exploitent durablement le thon dans l'océan Indien depuis plus d'un millénaire, avec 20% des captures totales de thon de l'océan Indien actuellement débarquées aux Maldives. Après quatre décennies d'utilisation d'une moyenne de 55 dispositifs de concentration de poissons ancrés (DCPA-) répartis sur l'ensemble de l'archipel, cette thèse vise à améliorer nos connaissances sur l'écologie de la pêche au thon au sein du réseau de DCP des Maldives afin de mieux comprendre les moteurs de la durabilité de la pêche pour les années à venir. L'écologie du thon autour de ces DCP a été étudiée en recueillant les connaissances écologiques locales de 54 pêcheurs à la canne et en marquant acoustiquement 65 listaos et 57 albacores dans un réseau de 21 DCP instrumentés. La plupart des pêcheurs considèrent que des courants faibles, une température de la mer adaptée, des proies et des attractifs favorisent les agrégations tandis que des courants forts, des températures de la mer élevées et des conditions orageuses font que les thons quittent les DCP. Ils considèrent également que les thons ont tendance à rester associés aux DCP de 3 à 6 jours, ce qui est comparable aux résultats du marquage acoustique (de 2 à 5,5 jours en moyenne). Le marquage acoustique a montré que les thons n'ont pas de préférence spécifique dans la direction du mouvement, et que très peu de poissons se déplacent d'un DCP à l'autre. Par conséquent, les 55 DCP des Maldives ne fonctionnent pas comme un réseau mais semblent être relativement indépendants. Le réseau de DCP des Maldives peut être considéré comme une étude de cas pour examiner les avantages et les inconvénients des réseaux de DCP peu denses comme supports pour les pêcheries, tout en minimisant les impacts négatifs potentiels. Des recherches supplémentaires sur les aspects écologiques, sociaux et économiques de la pêche à la canne doivent être menées pour soutenir les Maldives dans leur gestion basée sur la scie nce.Mots clés: dispositif de concentration de poissons ancré, thons tropicaux, canne et ligne, Maldives, connaissances écologiques locales, temps de résidence
Maldivians have sustainably been exploiting tuna using hook and line in the Indian Ocean for over a millennium, with 20% of the total Indian Ocean tuna catches currently landed in the Maldives. After four decades using on average 55 anchored fish aggregating devices (AFADs) spread over the entire archipelago, this thesis aims to improve our knowledge on the fishery ecology of tuna within the Maldivian AFAD array in order to better understand the drivers of the sustainability of the fishery for the coming years. The ecology of tuna around these AFADs was studied by collecting local ecological knowledge from 54 pole and line fishers and by acoustically tagging 65 skipjack and 57 yellowfin tuna within an instrumented 21-AFAD array. Most fishers consider that slight currents, suitable sea temperature, prey and attractants enhance the aggregations while strong currents, high sea temperatures and stormy conditions make tuna leave AFADs. They also consider that tuna tend to stay associated with AFADs 3 to 6 days, which is comparable to results from acoustic tagging (from 2 to 5.5 days on average). Acoustic tagging showed that tuna do not have a specific preference in the direction of movement, and very few fish moved from one FAD to another. Therefore, the 55 AFADs in the Maldives do not act like a network but appear to be relatively independent. The Maldives FAD network can be considered as a case study to examine the pros and cons of sparse FAD networks as supports for fisheries, while minimizing potential negative impacts. More research on the ecological, social and economic aspects of the pole and line fishery must be conducted to support the Maldives in their science-based management.Keywords: Anchored Fish Aggregating Device, Tropical tunas, Pole and Line, Maldives, Local Ecological Knowledge, Residence Time

Depuis le milieu des années 1990, l’utilisation de Dispositifs de Concentration de Poissons (DCP), des objets artificiels spécifiquement mis à l’eau pour agréger des bancs de poissons, est devenue de plus en plus importante pour la pêche au thon tropical à la senne. Cette utilisation massive des DCP, qui s’accompagne d’une utilisation massive de dispositifs de suivi comme les balises GPS et les balises échosondeurs, est aujourd’hui source d’inquiétude pour les stocks de thons, les prises accessoires mais aussi pour le fonctionnement des écosystèmes pélagiques. Cependant, les modalités d’utilisation des DCP et des balises GPS qui servent à les suivre restent mal connues, ce qui complique considérablement l’évaluation et la gestion des impacts de ces pratiques de pêche. Afin d’améliorer les connaissances actuelles de la pêcherie, les positions des balises GPS utilisées par les 3 armements français dans les océans Atlantique et Indien, constituant une part significative des DCP utilisés dans ces deux océans, ont été analysées. Ces données ont été combinées avec des multiples sources d’information : les livres de bord, les trajectoires VMS des senneurs français ainsi que des entretiens avec les patrons français. Elles nous permettent de mieux comprendre les stratégies de mise à l’eau des DCP et des balises, d’estimer le nombre d’objets flottants utilisés par les flottes de senneurs dans les océans Atlantique et Indien, de mesurer la contribution des DCP et des navires auxiliaires à l’efficacité de pêche des senneurs, d’identifier des destructions potentielles d’habitats par les DCP échoués and pour finir de proposer des solutions de gestion pour la pêcherie. Les résultats montrent une grande saisonnalité dans les mises à l’eau des deux océans, une croissance rapide du nombre de balises GPS au cours des 7 dernières années puisqu’elle est multipliée par 4.2 dans l’Océan Indien et 7 dans l’Océan Atlantique, des dommages possibles causés à des écosystèmes côtiers fragiles avec une probabilité d’échouage de l’ordre de 10% et finalement une augmentation de l’efficacité de pêche entre 2003 et 2014 de l’ordre de 3.8-18.8% dans l’Océan Atlantique et 10.7%-26.3% dans l’Océan Indien. Les entretiens avec les capitaines des senneurs soulignent la nécessité d’une gestion plus efficace de la pêcherie, avec entre autres l’instauration de quotas, une régulation de la capacité de la flotte de senneurs et un meilleur suivi des navires auxiliaires. Les résultats obtenus constituent les premières étapes nécessaires à une meilleure gestion de la pêche sous objet flottant
Since the mid 1990s, the use of drifting Fish Aggregating Devices (dFADs) by purse seiners, artificial objects specifically designed to aggregate fish, has become an important mean of catching tropical tunas. In recent years, the massive deployments of dFADs, as well as the massive use of tracking devices on dFADs and natural floating objects, such as GPS buoys, have raised serious concerns for tropical tuna stocks, bycatch species and pelagic ecosystem functioning. Despite these concerns, relatively little is known about the modalities of GPS buoy tracked objects use, making it difficult to assess and manage of the impacts of this fishing practice. To fill these knowledge gaps, we have analyzed GPS buoy tracks provided by the three French fishing companies operating in the Atlantic and the Indian Oceans, representing a large proportion of the floating objects monitored by the French fleet. These data were combined with multiple sources of information: logbook data, Vessel Monitoring System (VMS) tracks of French purse seiners, information on support vessels and Local Ecological Knowledge (LEK) of purse seine skippers to describe GPS buoy deployment strategies, estimate the total number of GPS buoy equipped dFADs used in the Atlantic and Indian Oceans, measure the contribution of strategies with FOBs and support vessels to the fishing efficiency of tropical tuna purse seiners, identify potential damages caused by lost dFADs and finally to propose management options for tropical tuna purse seine FOB fisheries. Results indicate clear seasonal patterns of GPS buoy deployment in the two oceans, a rapid expansion in the use of dFADs over the last 7 years with an increase of 4.2 times in the Indian Ocean and 7.0 times in the Atlantic Ocean, possible damages to fragile coastal ecosystems with 10% of GPS buoy tracks ending with a beaching event and an increased efficiency of tropical tuna purse seine fleets from 3.9% to 18.8% in the Atlantic Ocean over 2003-2014 and from 10.7% to 26.3% in the Indian Ocean. Interviews with purse seine skippers underlined the need for a more efficient management of the fishery, including the implementation of catch quotas, a limitation of the capacity of purse seine fleets and a regulation of the use of support vessels. These results represent a first step towards better assessment and management of purse seine FOB fisheries

Cette thèse s'intéresse au comportement d'orientation d'espèces pélagiques tropicales vis-à-vis d'attracteurs. Le chapitre 1 présente les concepts d'attracteurs et d'orientation, décrit le milieu marin et propose une revue méthodologique. Le chapitre 2 concerne le comportement d'orientation du thon à nageoires jaunes (Thunnus albacares) et de la dorade coryphène (Coryphaena hippurus) vers des dispositifs de concentration de poissons (DCP). Des trajets naturels de thons et des déplacements expérimentaux de coryphènes montrent que les thons s'orientent vers les DCP à une distance d'au moins 7 km et les coryphènes à une distance maximale de 815 m. Le chapitre 3 concerne l'orientation à grande distance chez la tortue verte (Chelonia mydas). Des déplacements expérimentaux révèlent qu'elles ne compensent pas la dérive due aux courants. Des indices géomagnétiques interviennent dans leur orientation. Les tortues ne nécessitent pas d'informations olfactives issues de leur site de ponte pour y revenir
This thesis focuses on the orientation behaviour of tropical pelagic species around attractors. Chapter 1 presents the concepts of attractor and the orientation behaviour, describes the marine environment and proposes a review of the methodology. Chapter 2 concerns the orientation behaviour of yellowfin tuna (Thunnus albacares) and dolphinfish (Coryphaena hippurus) towards anchored fish aggregating devices (FADs). Tracking data of yellowfin tuna and experimental displacements of dolphinfish show that tuna are able to orient themselves towards FADs at a distance of at least 7 km while for dolphinfish, the maximum orientation range might be about 815 m. Chapter 3 focuses on the long distance orientation behaviour of green turtles (Chelonia mydas). Homing experiments show that they do not compensate for the drift due to oceanic currents. Geomagnetic cues seem to be involved in their orientation. Green turtles do not need to rely on olfactory cues coming from their nesting site to relocate it

Le comportement des thons tropicaux autour des objets flottants : De l'étude des comportements individuels et collectifs à l'étude du piège écologiqueLes recherches en halieutique ont pour objectif d'améliorer les connaissances sur le fonctionnement des populations de poissons afin de transférer celle-ci vers des outils de gestion. Ce travail de thèse repose sur un ensemble d'expériences et de modélisations destinées à approfondir notre compréhension générale du comportement associatif de poissons grands pélagiques avec des objets flottantes à la surface de l'océan. Notre objectif est de tester si les milliers d'objets flottants artificiels déployés par les pêcheurs (DCP - Dispositifs de Concentration de Poissons) constituent des pièges écologiques pour les thons tropicaux. Pour mener à bien ce travail, nous avons dans le premier chapitre caractérisé le comportement individuel de thons dans un réseau de DCP ancrés. L'analyse de données de marquage acoustique de 96 thons albacores (Thunnus albacares) (30-96 cm) à Hawaii montre que les thons présentent une plasticité comportementale forte face aux DCP qu'ils rencontrent mais également que le temps de résidence sous les DCP diminue avec la taille des individus. Afin de quantifier l'impact de l'augmentation de la densité de DCP il est essentiel de comprendre les mécanismes et les facteurs qui influencent les temps de résidences sous les DCP. Dans le second chapitre, des expériences de choix binaires suggèrent un rôle de la biomasse agrégée dans la formation, la maintenance et la dispersion des agrégations que forment les thons sous les objets flottants. La quantification de la dynamique des arrivées et des départs des poissons aux DCP permettra de valider les hypothèses que nous proposons concernant les mécanismes sociaux sous-jacents d'une part et d'autre part de tester l'influence de la qualité de l'environnement et de la densité de DCP sur les temps de résidences individuels et la distribution spatiale des populations. Dans le troisième chapitre, la comparaison de facteurs de condition de listaos (Katsuwonus pelamis) matures capturés en bancs libres et sous objets flottants dans une zone naturellement riche en objets flottants, et relativement peu impactée par le déploiement de DCP (Le Canal du Mozambique), nous a permis d'établir un point de référence essentiel pour estimer les effets des perturbations actuelles. Plus généralement, les résultats obtenus dans les différents chapitres tendent à conforter l'hypothèse d'un rôle social et non trophique des objets flottants dans l'écologie de thonidés. Les résultats obtenus durant cette thèse amènent à poser un regard nouveau sur l'hypothèse du piège écologique. Notre travail s'est principalement intéressé à un modèle biologique de choix, les thons tropicaux. Cependant le cadre théorique des questions abordées, les outils d'observations et les méthodes d'analyses développées sont assez génériques pour être appliqués aux autres espèces rencontrées sous les objets flottants. Cette recherche s'intègre plus généralement dans les problématiques visant à mieux comprendre les stratégies comportementales et la distribution des populations dans des environnements multi-sites
Research in fisheries science aims at investigating the functioning of fish population with the objective of using this knowledge to propose sustainable management measures. This PhD thesis relies on a collection of experiments and modelling designed to further our knowledge on the aggregative behaviour of large pelagic fish with floating structures at the surface of the ocean. The overall objective is to test whether the thousands of man-made floating structures deployed by fishermen (also referred as Fish Aggregating Device –FAD) act as ecological traps for tropical tunas. To archive this main objective, it was first necessary to characterize the individual behaviour of tuna in a network of FAD. In the first chapter, the analysis of 96 acoustically tagged yellowfin tuna (Thunnus albacares) between 30-96 cm FL in the array of anchored FADs around Oahu (Hawaii, US) shows that individuals tuna exhibited behavioural plasticity while in the array and that behaviour around FAD is size dependent. In order to assess the impact of the increasing density of FAD, the major habitat modification, it is essential to understand the factors that influence the residence time at FADs. In the second chapter, binary choice experiments suggest that the aggregated biomass under the FAD play a role in the aggregative process. Nonetheless, quantification of arrival and departure dynamics of fish to FAD are required to validate the assumptions we proposed on the underlying social mechanism. Such model would, then, allow testing the effect of FAD density and environmental conditions on individual residence time and spatial distribution of population. In the third chapter, the comparison of skipjack tuna (Katsuwonus pelamis) condition between individual associated with logs and in free swimming schools in the Mozambique Channel, an area known to be naturally enriched with logs with few FADs, highlights the need for estimating reference points prior to assessing the impacts of anthropogenic modifications to habitats on animals.Combining the different chapters, our results tend to favour a social rather than a trophic role of floating objects in the ecology of tunas. More generally, we discuss what novel insight our results bring up on the ecological trap hypothesis. Tropical tunas represent an interesting model species on which we focused. However, the theoretical framework of the questions we addressed, the observation and analytical tools we developed are generic enough to be applied to the others species that are encountered around floating structures. In a broader extent, this work meets the general topic of studying behavioural strategies and distribution of population in multi-patch environment

L'examen des donnees bibliographiques revele que les solutions destinees a assurer la devalaison des migrateurs au niveau des prises d'eau sont tres diverses; a part les dispositifs a persiennes, les barrieres comportementales sont generalement peu fiables. Certaines barrieres physiques (grilles ou tambours inclines) se revelent efficaces mais sont souvent tres difficiles a mettre en uvre sur les ouvrages existants. Dans certain cas, lorsque les mortalites potentielles restent tres faibles, il peut etre plus simple de favoriser le passage du poisson dans la turbine. Un exutoire de devalaison situe en surface parait etre une solution attractive, en particulier sur les ouvrages de dimensions modestes. La devalaison des alosons a ete suivie pendant deux ans a l'usine hydroelectrique de golfech (31). Les echantillonnages ont mis en evidence une accumulation de juveniles d'aloses dans les chambres antivortex. La repartition des alosons semble etre liee au fonctionnement des groupes. La devalaison des smolts a ete suivie a la centrale hydroelectrique d'halsou (64) en 1987 et 1988 et au barrage de poutes (43) en 1989 afin de tester l'efficacite d'exutoires de surface. Les rythmes d'activite quotidienne, nycthemerale et horaire ont ete reveles. A halsou, l'efficacite du clapet est liee au debit y transitant. Differents types d'eclairage ont ete testes a titre exploratoire. Il semble que le clapet fonctionne mieux dans l'obscurite que lorsqu'il est eclaire. A poutes, l'effet de la lumiere depende de l'intensite, du temps d'eclairement et de la situation des lampes. L'eclairage de l'exutoire augmente significativement les passages mais l'effet n'est pas immediat

La lumière du soleil est un bon candidat comme source propre et abondante d'énergie renouvelable. Cette source d'énergie écocompatible peut être exploitée pour répondre aux besoins croissants en énergie du monde. Plusieurs générations de cellules photovoltaïques ont été utilisées pour convertir directement la lumière solaire en énergie électrique. La troisième génération de type multijonction des cellules photovoltaïques est caractérisée par un niveau d'efficacité plus élevé que celui de tous les autres types de cellules photovoltaïques. Des dispositifs optiques, tels que des concentrateurs optiques, des séparateurs optiques et des dispositifs optiques réalisant simultanément la séparation du spectre et la concentration du faisceau ont été utilisés dans des systèmes de cellules solaires. Récemment, les Eléments Optiques Diffractifs (EOD) font l'objet d'un intérêt soutenu en vue de leur utilisation dans la conception de systèmes optiques appliqués aux cellules photovoltaïques. Cette thèse est consacrée à la conception d'un EOD qui peut réaliser simultanément la séparation du spectre et la concentration du faisceau pour des cellules photovoltaïques de type multijonction latéral ou similaire. Les EOD qui ont été conçus ont une structure sous-longueur d'onde et fonctionnent en espace lointain pour implanter la double fonction séparation du spectre et concentration du faisceau. Pour cette raison, des outils de simulation ont été développés pour simuler le comportement du champ magnétique à l'intérieur de l'EOD à structure sous-longueur d'onde. De plus, un propagateur hybride rigoureux a aussi été développé, il est basé sur les deux théories de la diffraction, à savoir la théorie scalaire et la théorie rigoureuse. La méthode FDTD (Finite Difference Time Domain) ou méthode de différences finies dans le domaine temporel a été utilisée pour modéliser la propagation du champ magnétique en champ proche c'est-à-dire à l'intérieur et autour de l'EOD. La méthode ASM (Angular Spectrum Method) ou méthode à spectre angulaire a été utilisée pour modéliser de façon rigoureuse la propagation libre en champ lointain. Deux EOD différents ont été développés permettant d'implanter les fonctions souhaitées (séparation du spectre et concentration du faisceau) ; il s'agit d'une part d'un composant diffractif intitulé G-Fresnel (Grating and Fresnel lens) qui combine un réseau avec une lentille de Fresnel et d'autre part d'une lentille hors-axe. Les composants proposés réalisent la séparation du spectre en deux bandes pour une plage visible-proche infrarouge du spectre solaire. Ces deux bandes peuvent être absorbées et converties en énergie électrique par deux cellules photovoltaïques différentes et disposées latéralement par rapport à l'axe du système. Ces dispositifs permettent d'obtenir un faible facteur de concentration et une efficacité de diffraction théorique d'environ 70 % pour les deux bandes séparées. Grâce à une distance de focalisation faible, ces composants peuvent être intégrés dans des systèmes compacts de cellules solaires. La validation expérimentale du prototype fabriqué montre une bonne correspondance entre les performances expérimentales et le modèle théorique
Sunlight represents a good candidate for an abundant and clean source of renewable energy. This environmentally friendly energy source can be exploited to provide an answer to the increasing requirement of energy from the world. Several generations of photovoltaic cells have been successively used to convert sunlight directly into electrical energy. Third generation multijunction PV cells are characterized by the highest level of efficiency between all types of PV cells. Optical devices have been used in solar cell systems such as optical concentrators, optical splitters, and hybrid optical devices that achieve Spectrum Splitting and Beam Concentration (SSBC) simultaneously. Recently, diffractive optical elements (DOE’s) have attracted more attention for their smart use it in the design of optical devices for PV cells applications.This thesis was allocated to design a DOE that can achieve the SSBC functions for the benefit of the lateral multijunction PV cells or similar. The desired design DOE's have a subwavelength structure and operate in the far field to implement the target functions (i.e. SSBC). Therefore, some modelling tools have been developed which can be used to simulate the electromagnetic field behavior inside a specific DOE structure, in the range of subwavelength features. Furthermore, a rigorous hybrid propagator is developed that is based on both major diffraction theories (i.e. rigorous and scalar diffraction theory). The FDTD method was used to model the propagation of the electromagnetic field in the near field, i.e. inside and around a DOE, and the ASM method was used to model rigorously propagation in the free space far field.The proposed device required to implement the intended functions is based on two different DOE’s components; a G-Fresnel (i.e. Grating and Fresnel lens), and an off-axis lens. The proposed devices achieve the spectrum splitting for a Vis-NIR range of the solar spectrum into two bands. These two bands can be absorbed and converted into electrical energy by two different PV cells, which are laterally arranged. These devices are able to implement a low concentration factor of “concentrator PV cell systems”. These devices also allow achieving theoretically around 70 % of optical diffraction efficiency for the both separated bands. The impact distance is very small for the devices proposed, which allows the possibility to integrate these devices into compact solar cell systems. The experimental validation of the fabricated prototype appears to provide a good matching of the experimental performance with the theoretical model

L'utilisation d'hydrolysats d'origine marine dans les aliments destinés à l'aquaculture est en pleine expansion face au plafonnement des pêches mondiales. Cependant les besoins des animaux sont encore mal définis orientant les recherches vers la fabrication d'aliments plus spécifiquement adaptés. Les objectifs de ce travail étaient d'identifier et de caractériser des facteurs de croissance et des agents sécrétagogues présents dans des hydrolysats d'origine marine et pouvant avoir un effet in vivo sur la croissance et le développement des larves de la crevette tropicale Litopenaeus vannamei. Cette recherche a été réalisée en trois parties : l'optimisation de la fabrication des hydrolysats, la caractérisation des activités biologiques et l'effet in vivo de l'incorporation des hydrolysats dans l'alimentation des larves de l. Vannamei. L'optimisation de l'hydrolyse du muscle de morue, Gadus morhua, par l'alcalase a défini les conditions opératoires permettant de détecter la présence d'activités biologiques. L'affinité que possèdent les facteurs de croissance et les agents sécrétagogues pour certains récepteurs présents sur les cellules ar4-2j a été exploitée afin de caractériser les activités biologiques détectées dans les hydrolysats de morue et de crevette (litopenaeus aztecus). Des fractions partiellement purifiées ont présenté des caractéristiques d'élution ainsi que des affinités de liaisons comparables à celles retrouvées avec les peptides de la famille des cholecystokinines et les facteurs de croissance. La purification d'une enzyme spécifique du système digestif des crevettes pénaeides, la chymotrypsine, a permis la fabrication d'un hydrolysat de muscle de morue en quelque sorte plus spécifique des larves cultivées. L'influence de ces hydrolysats sur la croissance et le développement des larves de la crevette l. Vannamei a été étudiée. Bien qu'il soit difficile de conclure à l'effet stimulateur de croissance et de digestion des peptides précédemment détectés, l'hydrolysat de morue par la chymotrypsine a un effet bénéfique sur le développement des animaux. Ces différents types d'approches de recherche sont des étapes essentielles afin de caractériser de nouveaux hydrolysats susceptibles de favoriser la croissance, la survie et le développement des larves de poissons et de crustacés.

Les recherches en halieutique ont pour objectif d’améliorer les connaissances sur le fonctionnement des populations de poissons afin de transférer celle-ci vers des outils de gestion. Ce travail de thèse repose sur un ensemble d’expériences et de modélisations destinées à approfondir notre compréhension générale du comportement associatif de poissons grands pélagiques avec des objets flottants à la surface de l’océan. Notre objectif est de tester si les milliers d’objets flottants artificiels déployés par les pêcheurs (DCP - Dispositifs de Concentration de Poissons) constituent des pièges écologiques pour les thons tropicaux.

Pour mener à bien ce travail, nous avons dans le premier chapitre caractérisé le comportement individuel de thons dans un réseau de DCP ancrés. L’analyse de données de marquage acoustique de 96 thons albacores (Thunnus albacares) (30-96 cm) à Hawaii montre que les thons présentent une plasticité comportementale forte face aux DCP qu’ils rencontrent mais également que le temps de résidence sous les DCP diminue avec la taille des individus. Afin de quantifier l’impact de l’augmentation de la densité de DCP il est essentiel de comprendre les mécanismes et les facteurs qui influencent les temps de résidences sous les DCP. Dans le second chapitre, des expériences de choix binaires suggèrent un rôle de la biomasse agrégée dans la formation, la maintenance et la dispersion des agrégations que forment les thons sous les objets flottants. La quantification de la dynamique des arrivées et des départs des poissons aux DCP permettra de valider les hypothèses que nous proposons concernant les mécanismes sociaux sous-jacents d’une part et d’autre part de tester l’influence de la qualité de l’environnement et de la densité de DCP sur les temps de résidences individuels et la distribution spatiale des populations. Dans le troisième chapitre, la comparaison de facteurs de condition de listaos (Katsuwonus pelamis) matures capturés en bancs libres et sous objets flottants dans une zone naturellement riche en objets flottants, et relativement peu impactée par le déploiement de DCP (Le Canal du Mozambique), nous a permis d’établir un point de référence essentiel pour estimer les effets des perturbations actuelles. Plus généralement, les résultats obtenus dans les différents chapitres tendent à conforter l’hypothèse d’un rôle social et non trophique des objets flottants dans l’écologie de thonidés. Les résultats obtenus durant cette thèse amènent à poser un regard nouveau sur l’hypothèse du piège écologique.

Notre travail s’est principalement intéressé à un modèle biologique de choix, les thons tropicaux. Cependant le cadre théorique des questions abordées, les outils d’observations et les méthodes d’analyses développées sont assez génériques pour être appliqués aux autres espèces rencontrées sous les objets flottants. Cette recherche s’intègre plus généralement dans les problématiques visant à mieux comprendre les stratégies comportementales et la distribution des populations dans des environnements multi-sites.

Doctorat en Sciences agronomiques et ingénierie biologique
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Ce travail de thèse porte sur la modélisation de la diffusion du Be dans les couches en InGaAs obtenues par épitaxie par jets chimiques (EJC). Cette diffusion peut se produire au cours des traitements thermiques de dispositifs tels que le transistor bipolaire à hétérojonction (TBH) InGaAs/INP ce qui limiterait les performances fréquencielles de ce dispositif. Dans un premier temps, les mécanismes de diffusion à l'état solide ont été abordés. Une attention particulière a été accordée au mécanisme substitutionnel-interstitiel de diffusion (SID). Dans le cadre de la technologie bipolaire III-V, les procédés d'épitaxie par jets chimiques et de gravure ionique réactive (GIR) sont également explicités. D'autre part, la caractérisation de la diffusion par spectrométrie d'émission d'ions secondaires (SIMS) s'est avérée essentielle pour la validation de nos modèles théoriques. Pour expliquer les résultats expérimentaux, un nouveau mécanisme de diffusion interstitiel-substitutionnel généralisé est proposé. Ce mécanisme suppose la diffusion simultanée selon les modèles dissociatif et kick-out de la diffusion interstitielle-substitutionnelle. Le changement de la dépendance fonctionnelle du coefficient de diffusion effectif du Be en fonction de sa concentration dans le volume de l'échantillon est expliqué par l'effet du niveau de Fermi

Au cours de ces dernières années de nombreux peptides possédant des propriétés antimicrobiennes ont été isolés aussi bien dans le monde végétal qu'animal. Ces peptides présenteraient une première ligne de défense entre l'organisme et le parasite. Le mucus épidermique de poisson est souvent décrit comme participant à cette lutte, comme le montre la présence de nombreuses substances appartenant au système immunitaire (IgM, le lyzosime,. . . ). Dans cette étude, réalisée sur le mucus épidermique de 4 poissons (anguille, tanche, truite, turbot), il a été montré que la partie non-soluble du mucus possédait des propriétes formeur de pores, qui ont pu être corrélées avec une forte activité antibactérienne. La purification de cette fraction a permis d'isoler des protéines de 49, 47, 28 et 26 kDa pour la tanche (T49, T47, T28, T26), de 45 kDa pour l'anguille (A45) et de 65 kDa pour la truite (Tr65). Toutes ces protéines induisent la formation de canaux ioniques lors de leur reconstitution dans des BLP. Leur insertion massive dans la BLP se traduit par l'apparition d'un grand état ouvert (>1000 pS dans KCl 1M) sur lequel des fluctuations de conductances plus faibles sont ensuite observées. Des tests antibactériens menés avec chacune de ces protéines a permis de déterminer des CMI < 1microM contre les bactéries Gram- et Gram+. Une étude de la structure secondaire a permis de montrer que ces protéines présentaient principalement une structure aléatoire et en hélice. Toutes ces protéines sont des glycoprotéines porteuses d'acides sialiques (exceptée la glycoprotéine A45). Un séquençage de la partie N-terminale a été réalisé mais seules les séquences de T26 et T28 ont pu être déterminées car les autres sont bloquées sur leur partie N-terminale. Une digestion enzymatique des Tr65 et A45 a permis d'accéder à des fragments de leur séquence et la recherche d'homologie a montré que ces 4 protéines présentent des homologies avec la protéine ON3 (Carassius auratus) et la cytokératine S (Oncorrhynchus mykiss). L'utilisation de ces fragments protéiques a permis de synthétiser des amorces nucléotiques nécessaires pour extraire le gène de Tr65.

Le but de cette thèse a été d'étudier les propriétés structurales et optiques de puits quantiques (PQs) d’InGaN/(Al)GaN obtenus par épitaxie en phase vapeur d’organométalliques. Différentes approches ont été mises en œuvre pour atteindre une émission dans le vert-jaune: la première utilisant une concentration d'indium ≥ 20% avec un PQ d’InGaN d’épaisseur <3.0 nm et vice versa. L'effet d'une couche d’encapsulation a également été étudié. Les techniques de microscopie à force atomique, de diffraction des rayons X, de photoluminescence (PL) et surtout de microscopie électronique à transmission (MET) ont été utilisées pour caractériser ces structures. Les épaisseurs des PQs et les compositions en indium ont été déterminées par le traitement numérique des franges de réseau dans les images MET haute résolution en section transverse. Un traitement original a été développé pour analyser quantitativement les fluctuations de l’épaisseur des PQs. L'analyse structurale des PQs ayant une composition en In élevé a montré que les défauts structuraux sont créés dans les PQs. La nature et la densité de ces défauts ont été déterminées et différents mécanismes pour leur formation ont été proposés. Il a également été montré que quelques monocouches d’encapsulation de GaN ou d’AlGaN déposées à la température de croissance des PQs limitent l’évaporation et/ou la diffusion d’indium. Ce procédé permet d’étendre la longueur d'onde d'émission avec une réduction de la dégradation de l'efficacité de la PL. Mon travail propose quelques pistes afin d'obtenir un bon compromis entre les paramètres contradictoires qui régissent l'efficacité des PQs émettant dans le vert-jaune
The goal of this thesis was to study the structural and optical properties of InGaN/(Al)GaN multiple QWs grown by metal organic chemical vapor deposition. Different approaches have been implemented to achieve green-yellow emission: high indium concentration (≥ 20%) with low InGaN QW thickness (< 3 nm) or vice versa. Moreover, the effect of a capping layer on top of the QWs has also been investigated. Atomic force microscopy, X-ray diffraction, room temperature photoluminescence (RTPL) and mainly transmission electron microscopy (TEM) techniques have been used to characterize these structures. The QW thicknesses and indium compositions have been determined by digital processing of lattice fringes in cross-sectional high resolution TEM images. An original treatment has been developed to analyze quantitatively InGaN QW thickness fluctuations. The structural analysis of multiple QWs with high indium composition has shown that structural defects are created in the QWs. The nature and the density of these defects have been determined and different mechanisms for their formation have been proposed. It has also been shown that a few monolayers of AlGaN or GaN capping layers deposited at the InGaN QW growth temperature prohibited indium evaporation and/or diffusion. It therefore helps to extend the emission wavelength with a reduced degradation of the RTPL efficiency. My work offers a few ways to obtain a good compromise between the conflicting parameters that govern the efficiency of QWs emitting in the green-yellow spectrum range