Academic literature on the topic 'Manchots (oiseaux) – Alimentation – Adaptation'

Quantifier les interactions prédateur-proie peut être difficile sur le plan logistique, en particulier dans les environnements marins. Cependant, il est essentiel de prédire comment les individus réagissent aux changements dans la disponibilité des proies, un facteur important dans l'évaluation de l'impact du changement climatique. Dans la présente étude, une combinaison de caméras, d'accéléromètres, d'enregistreurs de plongée et de GPS a été utilisée pour déterminer les facteurs influençant l'effort et l'efficacité de la recherche alimentaire chez les manchots. Celles-ci ont été étudiées chez 3 espèces : le manchot pygmée (Eudyptula minor), le manchot du Cap (Spheniscus demersus) et le gorfou macaroni (Eudyptes chrysolophus). Chez chaque espèce, les patchs de proies dictaient le mouvement tridimensionnel des manchots dans la colonne d'eau. L'effort de recherche de nourriture chez le manchot pygmée était influencé par l'abondance des proies, et non par le type de proie. L'accélération moyenne des manchots pygmées a été examinée en tant qu'indice d'effort et s'est avérée fortement corrélée aux taux de dépense énergétique déterminés à partir d'eau doublement marquée. L'apprentissage automatique a été utilisé pour détecter les captures de proies qui ont été validées à l'aide de caméras vidéo chez le manchot du Cap et le gorfou macaroni. Il a été constaté que les manchots du Cap présentaient des plongées pélagiques et une grande proportion de plongées benthiques. Les plongées benthiques étaient plus coûteuses mais plus fructueuses que les plongées pélagiques, indiquant un compromis entre l'effort et le succès. Les gorfous macaronis ont affiché un comportement spécifique à leurs proies, plongeant profondément lorsqu'ils se nourrissent de krill et effectuant des plongées peu profondes lorsqu'ils ciblaient des poissons. Cet ensemble de travaux met en évidence l'effet des patchs de proies et les facteurs de variabilité du comportement de recherche alimentaire
Quantifying predator-prey interactions can be logistically difficult, especially in marine environments. However, it is essential to predict how individuals respond to changes in prey availability, an important factor in assessing the impact of climate change. In comparison to flying seabirds, penguins (Family: Spheniscidae) experience greater constraints when breeding due to restrictions in foraging range. As such, this group of seabirds are considered good indicators of local ecosystem health. Animal-borne video cameras have made it possible to observe behaviour in response to prey field. In the present study, a combination of animal-borne video cameras, accelerometers, dive recorders and GPS were used to determine the factors influencing foraging effort and efficiency in penguins. These were investigated in 3 species: 1) little penguin, Eudyptula minor; 2) African penguin, Spheniscus demersus, 3) Macaroni penguin, Eudyptes chrysolophus. In each species, the immediate prey field dictated the 3-dimensional movement in the water column. Foraging effort in little penguins was influenced by the abundance of prey, not prey type. The mean body acceleration of little penguins was examined as an index of effort and was found to be highly correlated to energy expenditure rates determined from doubly-labelled water. Machine learning was used to detect prey captures which were validated using video cameras in African and Macaroni penguins. It was found that African penguins exhibited pelagic dives and a large proportion of successful benthic dives. Benthic dives were costlier but more successful than pelagic ones, indicating a trade-off between effort and success. Macaroni penguins displayed prey-specific behaviour, diving deep when foraging on subantarctic krill (Euphausia vallentini) and completing shallow dives when targeting juvenile fish.This body of work highlights the effect of prey field and the drivers of variability in foraging behaviour

Les oiseaux marins sont présents sur toutes les mers du globe et dans des zones climatiques extrêmement différentes, allant des tropiques jusqu’aux régions polaires. Un grand nombre d’espèces vivent en haute mer et capturent leurs proies sous l’eau. L’élément liquide possède un énorme pouvoir de refroidissement et génère de fortes contraintes thermiques sur ces homéothermes. Ces contraintes ont certainement influencé les modes de colonisation des écosystèmes aquatiques par les oiseaux marins. Dans ces milieux hostiles, les oiseaux assurent leur survie par le biais de deux stratégies (non exclusives). (1) Augmentation de l’isolation périphérique afin de minimiser les pertes de chaleur au contact de l’eau; (2) exploitation de zones riches en nourriture afin de maximiser leurs gains d’énergie au cours de la recherche alimentaire. La combinaison de ces deux stratégies permet l’optimisation de l’efficacité énergétique au cours de la recherche alimentaire. Afin de comprendre comment les oiseaux marins se sont adaptés au milieu aquatique au cours de leur trajectoire évolutive et de définir leur rôle au sein des écosystèmes actuels, il est donc de toute première importance d’étudier les mécanismes qui régissent leurs dépenses énergétiques ainsi que leurs gains en énergie au cours de la recherche alimentaire. Au cours des deux dernières décennies, les avancées technologiques ont permis la réalisation d’un grand nombre d’études concernant le comportement alimentaire des oiseaux marins ainsi que leurs besoins énergétiques. Ces deux volets ont pourtant rarement été considérés conjointement et certains aspects fondamentaux restent négligés. Par exemple, l’effet de la pression sur l’isolation thermique et sur la flottabilité des oiseaux plongeurs, ainsi que ses conséquences sur les coûts énergétiques de la plongée n’ont pas encore été mesurés directement. En outre, le comportement prédateur des oiseaux plongeurs a principalement été déduit de mesures effectuées par des capteurs embarqués. Des observations directes et détaillées des techniques de pêche ainsi que des études de l’impact de divers facteurs biotiques et abiotiques sur ces stratégies restent extrêmement rares. Le comportement des oiseaux marins est d’autre part principalement étudié à l’échelle de l’individu. Il est cependant nécessaire et urgent de prédire les réactions des communautés d’oiseaux marins aux changements environnementaux, qu’ils soient d’origine naturelle ou anthropique. Ces stress environnementaux provoquent en effet à l’heure actuelle des changements de régime et de structure variés au sein des écosystèmes marins. Des informations détaillées concernant les processus d’acquisition et de dépense d’énergie chez différentes espèces d’oiseaux marins constituent donc la base de modèles bio-énergétiques qui permettront une approche fonctionnelle prédictive du rôle des oiseaux marins au faîte des réseaux trophiques aquatiques. La collecte de données écophysiologiques ainsi que leur synthèse dans le cadre d’exercices de modélisation, nous permettra donc de juger de la capacité d’adaptation des prédateurs marins aux changements environnementaux (tels qu’une baisse de la disponibilité des proies). Mes travaux de thèse, qui traitent de l’écophysiologie de la recherche alimentaire chez les oiseaux plongeurs ont principalement concerné les cormorans. Des études récentes ont suggéré que les coûts de la recherche alimentaire sont particulièrement élevés chez ces oiseaux, mais que ceux-ci adaptent leur comportement prédateur afin de minimiser la durée totale de la recherche alimentaire (par le biais d’une augmentation de l’efficacité prédatrice). Cette stratégie nécessite l’exploitation de ressources alimentaires particulièrement profitables (forte densité des proies et/ou grande valeur calorifique). On peut donc prédire que les cormorans seront particulièrement sensibles aux contraintes environnementales affectant les conditions de la recherche alimentaire et/ou la disponibilité des proies. Ce sont donc d’excellents modèles d’étude de l’impact de ce type de changements sur les prédateurs marins. Mes travaux de thèse s’articulent en sept chapitres. A l’issue d’une introduction générale (chapitre 1), je présente deux études de la dépense énergétique associée à la recherche alimentaire chez les oiseaux plongeurs (chapitres 2 et 3). Plus spécifiquement, j’ai étudié l’influence de la température de l’eau, de la profondeur des plongées ainsi que du statut nutritif des oiseaux sur les coûts énergétiques de la plongée chez les cormorans huppés (Phalacrocorax aristotelis) et les cormorans à aigrettes (Phalacrocorax auritus). Je détaille par la suite les comportements associés à la recherche alimentaire chez les oiseaux plongeurs (chapitres 4 et 5). Il s’agit d’une analyse détaillée des techniques de capture des poissons chez les cormorans à aigrettes et les grands cormorans (Phalacrocorax carbo) en fonction de divers paramètres biotiques et abiotiques. Enfin, je combine certains de ces résultats avec des données tirées de la littérature afin de développer un modèle bio-énergétique (chapitre 6). Ce modèle, élargi à quatre espèces d’oiseaux marins de la Mer du Nord, m’a permis de calculer leurs besoins alimentaires théoriques pendant la phase d’élevage des poussins. Il m’a également permis de tester la capacité d’adaptation de ces différentes espèces à une baisse de la disponibilité de leurs proies principales. Ces diverses études débouchent sur des conclusions et perspectives qui sont présentées dans le chapitre 7
Avian divers are confronted with a number of physiological challenges when foraging in cold water, especially at depth. Diving is believed to be particularly costly in cormorants (Phalacrocoracidae) because of their poor insulation and less efficient foot-propulsion. I used open-circuit respirometry to study the energetic requirements of two Phalacrocorax species, the European shag (P. Aristotelis) and the double-crested cormorant (P. Auritus) when diving in a shallow (1 m) and deep (10 m) dive tank. I also investigated the modifying effects of water temperature and feeding status on dive costs. My results indicate that the energetic costs during shallow diving in European shags and double-crested cormorants are comparable to other foot-propelled divers. Metabolic rate was significantly increased when diving to greater depth and at lower water temperatures, while feeding before diving increased metabolic rate, albeit not significantly. The strong effects of depth and water temperature on cormorant diving metabolic rate are most likely a consequence of their partially wettable plumage and their reduced plumage air volume, which makes them prone to heat loss and, hence, increases thermoregulatory costs. The energetic requirements of animals have to be satisfied by intake of resources from the environment. Hence, the quest for food is a central aspect of animal behavior. Although the study of seabird foraging behaviour has greatly profited from recent technological developments, we still know little about predator-prey interactions on a fine scale. I used an underwater video array to investigate the prey-capture behaviour of double-crested cormorants foraging on live rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). I tested the effects of a variety of factors on the underwater foraging behaviour of cormorants and established a functional link between prey density and cormorant prey capture rate. Prey density and behaviour both significantly affected predator performance. At prey densities below 2-3 g fish m-3 birds increased their search time during a trial drastically, while prey-encounter rate was greatly decreased. When cormorants attacked shoaling rather than solitary trout, their capture success was significantly reduced, while pursuit duration was significantly increased. Seabird energetics and behaviour are typically studied on the individual or species level. However, if we want to understand how seabirds react to environmental changes, we have to consider entire communities. In the western North Sea, a large seabird assemblage critically depends on a single fish species, the lesser sandeel (Ammodytes marinus), which is also exploited by an industrial fishery. I developed an algorithm to test for the capacity of four seabird species during chick-rearing in Scotland to buffer a potential decline in sandeel abundance by increasing their foraging effort in various ways. My results show that under the conditions currently operating in this region shags and guillemots (Uria aalge) may have sufficient time and energy to allow them to increase their foraging effort considerably, while Kittiwakes (Rissa tridactyla) and gannets (Morus bassanus) appear more constrained by time and energy respectively. My study suggests that during chick-rearing gannets are working at the highest metabolic level of all species considered and hence, have the least physiological capacity to increase foraging effort. This indicates that gannets could potentially be very sensitive to a reduction in sandeel abundance. My thesis emphasises the importance of taking into account seabird energetics as well as fine scale behavioural requirements, when trying to develop management schemes for fisheries that will allow the coexistence of both seabirds and human fishery in a sustainable way

To study the impact of environmental changes in a coastal marine ecosystem, it is necessary to use indicator species. It is crucial to understand the foraging performances that proceed from environmental changes. The aim of my thesis was to examine the influence of intrinsic and extrinsic factors on the foraging activity of the little penguins (Eudyptula minor). The thermocline allowed birds to approach optimal behaviour. However, the thermocline is an unstable element. I did not find any effect of individual characteristics on their foraging behaviour and success. My work suggests that environmental conditions are major factors that will influence the behaviour of little penguins, allowing me to conclude that little penguins are good ecological indicators.

En milieu océanique, la ressource est distribuée de façon hétérogène. De ce fait, les proies sont souvent regroupées en bancs (« patchs »). En 2014, le projet MyctO-3D-Map a permis de récolter au large de Kerguelen (Terres Australes et Antarctiques Françaises) des données simultanément sur la distribution des proies en milieu pélagique et sur le comportement de plongée de prédateurs marins. L’objectif de cette thèse était d’évaluer les stratégies de recherche alimentaire d’oiseaux plongeurs (manchots) en fonction de la distribution de leurs proies. À l’échelle de la plongée, les manchots royaux, Aptenodytes patagonicus, et les gorfous macaronis, Eudyptes chrysolophus, ajustent leur comportement en fonction de leur succès alimentaire lors de la plongée précédente. Lorsqu’ils rencontrent une zone favorable les manchots ont tendance à diminuer leur temps de surface et replonger à la même profondeur. Les manchots, comme de nombreux autres prédateurs plongeurs, effectuent des séquences de plongées répétées appelées « bouts ». Pendant les séries de prey capture attempt bouts (PCA bouts), où ces prédateurs réalisent des plongées successives de tentative de captures de proies, les gorfous macaroni et les manchots royaux modifient leur comportement de plongée en fonction de la longueur de la séquence. Plus la séquence est longue, plus l’activité de prospection est importante et plus les phases descendantes et ascendantes sont rapides. De plus, la densité de PCA bouts était similaire à la densité de patchs de poissons par km. Ces résultats suggèrent que l’unité de prospection alimentaire pour les manchots royaux serait le PCA bout. À l’échelle de la zone entière prospectée par les manchots royaux, ces prédateurs se dirigent vers une zone moins riche en biomasse mais où les patchs de poissons sont plus accessibles. Cette étude est l’une des rares ayant pu comparer des données acoustiques récoltées de façon simultanée aux données de recherche alimentaires chez des manchots pistés en mer. La distribution des patchs de poissons et plus encore leur accessibilité est donc un élément clé influençant le comportement de prospection alimentaire des prédateurs plongeurs, que ce soit à plus ou moins fine échelle
In the pelagic environment, the resource is heterogeneously distributed. Therefore, prey are aggregated in patch. In 2014, the program MyctO-3D-Map collected information on both prey distribution and foraging behaviour of diving predators (penguins). The aim of this thesis was to evaluate the foraging strategies of diving predators breeding at Kerguelen Island according to prey distribution. At the dive scale, king penguins (Aptenodytes patagonicus) and macaroni penguins (Eudyptes chrysolophus) adjusted their foraging behaviour depending on the foraging behaviour of the preceding dive. Our results suggested that when penguins encountered a favourable area, they decreased surface time and dived to the same depth as the previous dive. Penguins performed dives in discrete series called bouts, similarly to several other diving predators. In prey capture attempt bouts (PCA bouts), king and macaroni penguins modified their diving behaviour with the length of PCA bouts: longer PCA bouts were associated with higher foraging activity and shorter transit phases. Moreover, the density of PCA bouts was similarly to the density of fish patches. These results suggested that the functional foraging unit for king penguins was the PCA bout. At the scale of the entire prospected area, king penguins moved towards area less rich in biomass, but where prey patches are more accessible. This survey is one of the few that compares simultaneously acoustic data and foraging behaviour of penguins. The distribution of fish patch and their accessibility is one of the most important parameter influencing the foraging behaviour of diving predators

Une question centrale en écologie est la compréhension des effets des changements environnementaux sur les organismes et sur le fonctionnement des écosystèmes. L’Arctique et l’Antarctique se réchauffent plus rapidement que n’importe quelle autre région sur la planète, ce qui a des conséquences sur l’état de la glace de mer et par extension sur les espèces polaires qui en dépendent pour leur activité d’alimentation et de reproduction. L’objectif principal de cette thèse est de déterminer les réponses comportementales d’une espèce bio-indicatrice, le manchot Adélie, lors de son activité de recherche alimentaire face à des conditions de glace de mer variables, à différentes échelles de l’espèce : individuelle, populationnelle, inter-populationnelle. Nous nous basons sur un jeu de données d’activité d’alimentation (GPS, régime alimentaire) des manchots Adélie collectées chaque année depuis 2010 en Terre Adélie (Antarctique de l’Est), à chaque saison de reproduction dans plusieurs colonies. Nous avons mis en évidence des variations dans le comportement alimentaire de cette espèce en fonction des conditions et de la dynamique de la glace de mer, mais des réponses similaires entre individus et entre colonies faisant face à des conditions environnementales comparables. Nos résultats soulignent l’importance de certains habitats et de certaines conditions de glace pour une activité alimentaire optimale. Nous discutons des facteurs intrinsèques et extrinsèques à l’origine des variations observées, et de l’implication de telles variations sur le comportement reproducteur des manchots Adélie. Les résultats de cette thèse sont replacés dans un contexte de conservation des écosystèmes par la mise en place de mesures de protection efficaces basées sur l’écologie d’espèces sentinelles
A central question in ecology is the understanding of the environmental change effects on organisms and on the ecosystem functioning. The Arctic and Antarctic warm faster than any other region on Earth, which has consequences on the sea-ice state and by extent on polar species which depend on it for their breeding and feeding activities. The main objective of my PhD was to determine the behavioural responses of a bio-indicator species, the Adélie penguin, during its foraging activity facing variable sea-ice conditions, at different species levels : individual, population, inter-population. We use a foraging activity dataset (GPS data, diet) on Adélie penguins obtained collected each year since 2010 in Terre Adélie (East Antarctica), at each breeding season in several colonies. We highlight foraging behavioural variations in that species related to sea-ice conditions and dynamics, but similar responses between individuals and between colonies facing comparable environmental conditions. Our results highlight the importance of specific habitats and sea-ice conditions for an optimal foraging activity. We discuss about intrinsic and extrinsic factors at the origin of the observed variations, and of the implication of such variations on the reproductive behaviour of Adélie penguins. Those PhD results are replaced in a context of ecosystem conservation for the implementation of efficient protection measures based on the ecology of sentinel species

L’océan Austral abrite encore des populations exceptionnelles de prédateurs marins (manchots, albatros, phoques…). Bien qu’activement étudiés, l’approche fonctionnelle des relations proies-prédateurs souffre encore d’un manque de connaissances chez les prédateurs marins. Etudier comment ces animaux utilisent les habitats est essentiel pour mieux comprendre leur écologie. Par ailleurs, dans une période où les écosystèmes sont soumis à d’importantes pressions d’origine anthropique (surpêche, pollutions, changement climatique), la connaissance de l’écologie d’une espèce est primordiale pour bien caractériser les aires à protéger. Le gorfou macaroni Eudyptes chrysoplophus est un oiseau marin pélagique et constitue l’espèce de manchot la plus abondante dans l’océan Austral (> 6 millions de couples). Au cours des 30 dernières années, les effectifs des populations de Géorgie du Sud et de l’île Marion ont fait face à une diminution drastique (> 30%). Actuellement, les populations de gorfou macaroni des Terres Australes et Antarctiques Françaises (archipel des îles Crozet et îles Kerguelen) abritent encore plus de 50% des effectifs mondiaux. Cependant, les comportements de recherche alimentaire de ces deux populations étaient jusqu’à présent encore mal connues. Au cours de cette thèse, nous avons étudié les stratégies de recherche alimentaire du gorfou macaroni, au cours de l’intégralité de son cycle de reproduction (incubation, élevage et crèche) de Kerguelen et Crozet, îles caractérisées par des environnements océanographiques contrastés. Les ajustements du comportement alimentaire face aux contraintes énergétiques liées à la reproduction et aux variations de la production biologique de leurs environnements ont été examinés en détail. Grace à des mesures biologiques d’origine télémétrique et/ou d’appareil embarqué (trajectoires, comportement de plongées) couplées à des données satellitaires (données environnementales), nous avons pu mettre en évidence l’existence : 1) d’un comportement de recherche alimentaire spécifique et de genre : sur les 2 sites étudiés, un ajustement similaire des déplacements, de l’effort d’approvisionnement, du régime alimentaire a été observé en réponse aux contraintes énergétiques imposées par la reproduction. En incubation, les deux sexes ciblent principalement les fronts océanographiques, les tourbillons et les zones filamentaires situées en eaux pélagiques au cours de longs trajets. En période d’élevage, les femelles s’approvisionnent plus près des côtes, majoritairement sur le plateau et au bord des talus afin de pouvoir alimenter régulièrement la progéniture. En crèche, les mâles ciblent à nouveau les structures frontales tandis que les femelles s’éloignent tout en restant inféodées aux talus. A l’aide de la littérature, nous avons pu observer que cette stratégie semble opérer à l’échelle de l’aire de répartition de l’espèce. 2) d’une plasticité phénotypique inattendue : l’approche comparative entre les îles Kerguelen et Crozet a permis d’étudier les points communs et les différences des stratégies d’approvisionnement entre les deux localités, liées aux conditions environnementales locales. Les deux populations semblent toutes deux très dépendantes des pics saisonniers de productivité primaire. En revanche, des variations d’éloignements à la colonie inter - site et intra – sexe plus importantes qu’attendues ont été observées mettant en évidence une flexibilité phénotypique insoupçonnée pour un prédateur marin pélagique. Cette étude est l’une des rares ayant couvert l’ensemble d’un cycle de reproduction chez les manchots. L’importante variabilité comportementale démontrée réitère le besoin impératif de prendre en compte l’intégralité d’un cycle pour mieux comprendre et définir les stratégies d’approvisionnement d’une espèce
The Austral Ocean still hosts a great population of marine predators (i.e. penguins, albatross, and seals). Despite well studied, the functional approach investigating the relationship between prey and predators in the marine ecosystem is still poorly known. Knowledge on habitat selection and use of marine species is essential to better understand their ecology and behaviour. The knowledge about the ecology of key species is essential to characterise and identify the areas to protect and to predict the future of populations that may be affected by global changes. This is particularly true in an area where the natural ecosystems are more and more perturbed by anthropogenic activities (i.e. over-fishing, pollution, and climate change). The Macaroni penguin is the most abundant penguin species in the Austral Ocean (> 6 millions pairs). It is also the biggest consumer of secondary resources, in terms of biomass, in the world. Over the past 30 years the Macaroni penguin populations situated in South Georgia and Marion Island suffered of 30% population decline. At the moment, Kerguelen and Crozet Islands (French Southern Territories) still host more than 50% of their global population, however the foraging behaviour of this species is still poorly known. The objective of this research is to study the different foraging behaviour strategies of a pelagic seabird : the Macaroni penguin Eudyptes chrysoplophus during its whole breeding cycle (incubation, brood, crèche). The populations’object of study breed in different oceanographic conditions : the Kerguelen and Crozet archipelagos. The variation in foraging behaviour driven by energetic constraints, which is associated to the reproduction and to the biological production, has been studied in details. Telemetry data (i e. trajectories and diving behaviour) combined with environmental data obtained by remote sensing allowed determining that : 1) Foraging strategies of Macaroni penguin breeding in two different locations differ in terms of movement, foraging effort and foraging niche during their breeding cycle in response to reproduction constraints. In incubation, both sexes carried out long journeys and targeted large oceanographic structures such as fronts, eddy and transport fronts. During the brooding phase, the females foraged closer to the colony adjusting their foraging behaviour based on their offspring needs, targeting the shelf and the slope. When crèche started, males targeted large scale structures whereas females still foraged on the slope. At this time, a shift in the diet composition was observed. 2) The comparative approach between Kerguelen and Crozet allowed to highlighting differences in foraging strategies, in response to local environmental conditions. However, greater than expected variations in foraging areas were observed inter-site and inter-sex. These results have pointed out an unexpected phenotypic flexibility for a pelagic marine predator. This research investigated the entire breeding cycle of a penguin, a fact still rare in ecology. The observed degree of behavioural variability reiterates the imperative to take into account an entire cycle to better understand and define the foraging strategies of a species

En raison des changements climatiques actuels, il est primordial de comprendre comment les écosystèmes vont réagir et tout particulièrement comment les chaînes trophiques vont être impactées. Pour cela, le comportement des oiseaux marins peut être utilisé comme des indicateurs des changements se déroulant au sein de l’écosystème. Cependant, un des défis actuels dans l’étude du comportement animal est d’identifier comment la structure temporelle du comportement est dépendante des conditions intrinsèques et extrinsèques et comment la complexité de cette organisation comportementale évolue sur un gradient allant de la stochasticité au déterminisme en fonction des changements environnementaux. Ma thèse a donc pour objectif d’étudier si un comportement complexe est adapté pour faire face à une perturbation du système chez les oiseaux marins et plus particulièrement chez deux espèces de manchots étant exposées à des changements environnementaux
Due to ongoing climate change, it is necessary to understand how ecosystems will react and more particularly, how species may cope with the challenges of living in unstable systems. Seabirds’ behavior provides a way to monitor changes occurring in the marine environment, but identifying how the temporal structure and complexity of behavior depend on intrinsic and extrinsic parameters are underexplored topics in the field of animal behavior. My thesis aims to investigate if behavioral organization, through a gradient of stochasticity-determinism complexity, allows little and adélie penguins to buffer changes in the environment under a fractal analysis approach

L’Océan austral est l’un des pivot des écosystèmes et du climat de notre planète, qui concentre plus de 20% de la productivité primaire marine mondiale. La complexité de ses réseaux trophiques et son inaccessibilité rendent plus encore qu’ailleurs nécessaire l’utilisation d’espèces bio-indicatrices. Plusieurs espèces de manchots (comme le Manchot Royal et le Manchot Empereur) sont ainsi l’objet de programmes de suivi à long terme. Dans cette étude, nous utilisons les données offertes par la génomique des populations (« RAD-sequencing » couvrant le génome de centaines d'individus issus couvrant la distribution de ces deux espèces) et les représentations numériques du climat de l’IPCC-CMIP5 pour calibrer dans le temps long les analyses démographique plus précises réalisées à l'échelle de quelques générations dans le cadre de suivis démographiques, et mieux comprendre la réponse des manchots au changement climatique. Au-delà de ses conséquences immédiates pour l’étude des Manchots en tant que sentinelles de l’Océan Austral, cette étude montre l’intérêt d’une plus forte intégration de la génomique des populations dans les études démographiques et comportementales
The Southern Ocean plays a central role in the regulation of the Earth’s climate and ecosystems, and accounts for more than 20% of the world’s marine productivity. The complexity of its trohpic networks and its sheer inaccessibility make the use of bioindicator species more necessary there than anywhere else. Several penguin species (such as the King and the Emperor penguin) are therefore the focus of long-term monitoring programs.In this study, we use the information from population genomics (« RAD-sequencing » data covering the genome of hundreds of individuals from the two species’ full distribution) and from IPCC-CMIP5 numerical climate models to calibrate in the long time the more precise demographic analyses realised in the framework of field surveys, and understand penguin responses to cliamte change. Beyond its implications for the study of penguins as sentinels of the Southern Ocean, our work demonstrates the interest of a stronger integration of population genomics in demographic and behavioural investigation