Literatura académica sobre el tema "Ecologie acoustique"

La mer Méditerranée est l’un des plus grands réservoirs de biodiversité mondiale. Ce point chaud de biodiversité est soumis aux changements globaux actuels et passés. De ce fait, de nombreuses espèces sont grandement menacées par les activités anthropiques : pêche, pollution, trafic maritime, etc. C’est le cas par exemple des espèces de requins, tortues et cétacés. Une meilleure connaissance de ces espèces marines méditerranéennes par le développement de techniques de suivi comme la bioacoustique, le marquage/ recapture ou encore l’utilisation de satellites peut contribuer à une meilleure conservation. En effet, cela permet d’acquérir des informations utiles à l’élaboration de listes d’espèces menacées (liste rouge de l’UICN), de plans de conservation (aires marines protégées) et pour la création de dispositifs techniques de réduction des menaces qui pèsent sur ces espèces (dissuasion acoustique et exclusion).

RésuméUne campagne à la mer de 10 jours a été menée durant l'été 2001 pour déterminer la population de cétacés dans le Sanctuaire Marin Pelagos de Méditerranée occidentale, grâce à la méthode du transect linéaire combinée à un échantillonnage acoustique. Un total de 1613 km d'effort effectif de prospection a permis d'obtenir 93 observations de cétacés de huit espèces différentes: le Dauphin bleu et blanc (55 observations), le Rorqual commun (25 observations), le Cachalot, le Dauphin de Risso, le Dauphin commun, le Ziphius de Cuvier, le Globicéphale noir et le Grand dauphin. Ces espèces ont été observées en fonction de leur habitat préferentiel dans quatre régions du Sanctuaire: les secteurs nord-est, central, sud-ouest et tyrrhénien. C'est dans le secteur central que les abondances maximales de Dauphin bleu et blanc et de Rorqual commun ont été rencontrées, mais une diversité plus forte a été trouvée dans le secteur tyrrhénien. L'estimation de densité pour ces deux espèces s'établit à 0,52 individus/km

RésuméUne campagne à la mer de 10 jours a été menée durant l'été 2001 pour déterminer la population de cétacés dans le Sanctuaire Marin Pelagos de Méditerranée occidentale, grâce à la méthode du transect linéaire combinée à un échantillonnage acoustique. Un total de 1613 km d'effort effectif de prospection a permis d'obtenir 93 observations de cétacés de huit espèces différentes: le Dauphin bleu et blanc (55 observations), le Rorqual commun (25 observations), le Cachalot, le Dauphin de Risso, le Dauphin commun, le Ziphius de Cuvier, le Globicéphale noir et le Grand dauphin. Ces espèces ont été observées en fonction de leur habitat préferentiel dans quatre régions du Sanctuaire: les secteurs nord-est, central, sud-ouest et tyrrhénien. C'est dans le secteur central que les abondances maximales de Dauphin bleu et blanc et de Rorqual commun ont été rencontrées, mais une diversité plus forte a été trouvée dans le secteur tyrrhénien. L'estimation de densité pour ces deux espèces s'établit à 0,52 individus/km

Une grande diversité d’animaux produit des sons pour communiquer, s'orienter, ou lors de la réalisation d'actes comportementaux comme la prise de nourriture. Ces sons ne se répartissent pas aléatoirement dans l'espace et le temps suggérant l'existence de règles d'assemblage sonore qui structurent les populations et communautés acoustiques. Les environnements d'eau douce, et en particulier les mares, sont considérés comme les réservoirs d'une importante diversité biologique, et donc potentiellement abritant un nombre significatif d'espèces produisant des sons. Cependant la diversité acoustique de ces milieux naturels n'a jamais été explorée.L'objectif principal de cette thèse est d'explorer pour la première fois la diversité acoustique présente dans les milieux d'eau douce en climat tempéré en étudiant les structures des populations et communautés acoustiques et en explorant les processus pouvant déterminer ces structures.Une revue bibliographique sur la production sonore par les organismes d'eau douce ainsi que des enregistrements d'espèces cibles effectués en laboratoire révèlent qu'une diversité acoustique particulière existe dans les environnements d'eau douce en milieux tempérés. Pour comprendre comment cette diversité est structurée, les communautés acoustiques de trois mares situées dans des environnements différents ont été enregistrées et suivies au cours du temps. Cette étude révèle que les trois mares sont caractérisées par des communautés acoustiques riches et distinctes ayant des dynamiques spatio-temporelles spécifiques. Les facteurs potentiels structurant les communautés acoustiques d’eau douce ont été recherchés en testant si la composition de communautés acoustiques dans six bras morts de la plaine d'inondation du Rhône était liée à des variables environnementales. Nos résultats montrent que les communautés acoustiques des bras morts sont significativement liées à une variable environnementale : le degré de connectivité entre les bras morts et le lit principal de la rivière. Ce résultat suggère un rôle clé de cette variable dans les règles d'assemblage des communautés. Enfin, pour comprendre les processus possibles liant la production de sons et l'environnement naturel, une population de l'insecte aquatique Micronecta scholtzi a été suivie par des enregistrements acoustiques dans une mare méditerranéenne. Le niveau d'activité acoustique de M. scholtzi a été estimé de façon continue à l'aide d'un réseau de 12 capteurs sonores synchronisés. L'activité acoustique était caractérisée par un rythme circadien, dont les propriétés étaient perturbées par la diffusion expérimentale d'un bruit d'origine anthropique. Cette expérience révèle que les effets de la pollution sonore peuvent être observés à l'échelle d'une population d'insectes aquatiques.Ce travail montre ainsi l'existence d'une diversité acoustique dans les milieux d'eau douce et identifie des relations entre production acoustique et facteurs environnementaux. Ce travail ouvre également des perspectives intéressantes d'utilisation de l'acoustique pour aborder des problématiques d'écologie fondamentale et appliquée en milieu d'eau douce
An important diversity of animal species produces sounds during communication, orientation, movement, or prey-predator acts. These sounds are not distributed randomly in space and time and are therefore thought to follow assembly rules forming either acoustic populations or acoustic communities. Freshwater environments and ponds in particular, are considered as primary resources for biological diversity and as such host a potentially significant number of soniferous species. However the acoustic diversity of these natural environments remains totally unexplored.The main aim of this PhD was to explore for the first time the acoustic diversity found in temperate freshwater by studying the patterns and structural processes of a selection of acoustic populations and communities recorded in several types of freshwater environments. A review of the literature on sound production by freshwater organisms along with laboratory recordings of target species revealed that a valuable acoustic diversity can be found in temperate freshwater environments. To understand how the acoustic diversity is structured, the acoustic communities of three temperate ponds were acoustically monitored. This study revealed that the three ponds were characterized by rich and distinct acoustic communities with specific spatio-temporal dynamics. To further understand the potential factors structuring freshwater acoustic communities, environmental variables were assessed along with the composition of acoustic communities found in six secondary channels of the Rhône riverine floodplain. Two environmental variables were investigated: the water temperature and the level of lateral connectivity of the secondary channels to the main river. Acoustic communities in the Rhône riverine floodplain were clearly structured by lateral connectivity suggesting a role of this key variable as an assembly rule. Finally to understand the possible processes linking animal acoustics and the natural environment, a population of aquatic insect, Micronecta scholtzi, was acoustically monitored in a Mediterranean pond. The level of M. scholtzi acoustic activity was assessed continuously using a network of twelve synchronised acoustic sensors. The acoustic activity of \textit{M. scholtzi} showed a regular daily pattern that was modified in amplitude and phase by the playback of an anthropogenic noise. This experiment revealed that the effects of noise pollution may emerge at an aquatic insect population level. This PhD unraveled the existence of a significant amount of unexplored acoustic diversity in freshwater environments and identified links between acoustics and the environment. This research opens interesting perspectives in the use of acoustic to tackle fundamental and applied ecological questions in freshwater environments

La communication par émission sonore est un trait comportemental répandu chez les animaux terrestres. Les riches textures sonores de la forêt neotropicale nous suggèrent que la faune est non seulement abondante, mais aussi diverse et dynamique. Cette facette de la biodiversité peut révéler des informations précieuses sur les communautés animales qui habitent les milieux tropicaux, mais reste largement méconnue. Comment mesurer la diversité acoustique tropicale pour aborder des questions écologiques ? Dans le cadre de l'écoacoustique, nous avons cherché à révéler des structures dissimulées dans le paysage sonore de la forêt neotropicale, et tenter d’expliquer leurs présences à travers les processus écologiques sous-jacents. Tout d’abord, nous avons suivi la dynamique spatio-temporelle d’une empreinte sonore amazonienne, le chant de l’oiseau tropical Lipaugus vociferans, montrant une activité liée à des caractéristiques spécifiques d’habitat. Puis, nous nous sommes intéressés aux communautés d’amphibiens. L’analyse de variables acoustiques et météorologiques nous a permis de mieux comprendre les causes, patrons et conséquences du comportement reproductif explosif. Enfin, nous avons adapté de nouveaux outils de calcul, issus des disciplines de l'apprentissage automatique et de la reconnaissance de formes, pour proposer une analyse efficace, objective et facilement reproductible de grands jeux de données acoustiques. L’écoacoustique, renforcée par des algorithmes informatiques, émerge comme une approche clé pour les programmes de suivis de biodiversité à large échelle, permettant de mieux comprendre et valoriser la diversité de formes de vies unique abritée par la forêt tropicale
Acoustic signalling is a common behavioural trait among terrestrial animals. The rich sound textures of neotropical forest echo that wildlife is not only abundant, but also diverse and dynamic. This facet of biodiversity can reveal valuable insights of animal communities inhabiting tropical environments, yet remains poorly understood. How to best measure tropical acoustic diversity to address ecological questions? Based on the ecoacoustic framework, we explored the soundscape of neotropical forest, revealing patterns and investigating the ecological underlying processes. First, we tracked the spatiotemporal dynamics of an amazonian soundmark, the song of the bird Lipaugus vociferans, showing activity patterns related to specific habitat features. Then, we investigated amphibian communities with very brief reproduction periods. Coupling acoustic and environmental variables, we shed light on the causes, patterns and consequences of explosive breeding events. Finally, we adapted novel computational tools from the machine learning and pattern recognition disciplines to provide an efficient, objective and replicable analysis of large acoustic datasets. Ecoacoustics, powered with computer algorithms, emerge as a suitable approach to scale-up biodiversity monitoring programs, allowing to better understand and cherish the unique diversity of life sustained by tropical forest

Les oiseaux insectivores contribuent activement à la régulation des populations d’insectes herbivores. Ils jouent ainsi un rôle essentiel dans la dynamique des écosystèmes terrestres. La théorie suggère que la diversité des communautés d’oiseaux covarie avec le nombre de fonctions qu’elles remplissent, car des communautés plus diversifiées explorent des espaces fonctionnels plus larges et utilisent ainsi mieux les ressources disponibles. Cependant, les changements globaux pourraient modifier cette relation. La question est alors de savoir s'ils impactent de la même manière la structure des communautés d'oiseaux et les fonctions qu'elles assurent, ou si au contraire ces variables réagissent différemment. De plus, les patrons biogéographiques peuvent être localement altérés par des facteurs biotiques et abiotiques. Ainsi, cette combinaison de facteurs agissant à différentes échelles peut modifier la cascade tri-trophique, en agissant de manière indépendante, antagoniste ou synergique, sur les communautés d’oiseaux, celles des herbivores et les caractéristiques des arbres sur lesquelles ils s’alimentent. Cette thèse avait pour objectif principal d’explorer les effets de l’augmentation des températures et de l’urbanisation, en interaction avec les facteurs locaux tels que la quantité et la diversité des habitats forestiers, sur la relation entre la diversité et la fonction de prédation des oiseaux insectivores. A cette fin, nous avons travaillé à plusieurs échelles emboîtées, depuis l’arbre et son voisinage immédiat jusqu’à l’échelle continentale. Nous avons employé des méthodes innovantes s’appuyant sur l’écologie acoustique, les sciences participatives et les algorithmes de reconnaissance automatisée pour caractériser les communautés d'oiseaux de manière standardisée et à grande échelle et nous avons développé des approches expérimentales pour évaluer la reproductibilité de ces approches. Nos résultats indiquent que l’augmentation des températures et l’urbanisation ont un impact significatif, respectivement positif et négatif, sur la diversité taxonomique et fonctionnelle des communautés d’oiseaux insectivores. Cependant, nous avons observé un découplage entre la structure de ces communautés et les fonctions écosystémiques associées, en réponse à ces changements. Ceci plaide pour une reconsidération de la portée générale de la théorie liant la diversité des communautés au nombre de fonctions qu'elles remplissent. De plus, la quantité et la diversité d’habitats forestiers sont des facteurs locaux qui modulent les facteurs climatiques et urbains. Ces derniers structurent les communautés d'oiseaux et les cascades tri-trophiques qu'elles initient à plus large échelle. Enfin, nos travaux ont permis une avancée dans le développement des méthodes permettant l'étude de la dynamique de la biodiversité et de ses fonctions
Insectivorous birds actively contribute to the regulation of herbivorous insect populations, thus playing a key role in terrestrial ecosystem dynamics. The theory suggests that bird community diversity covaries with the number of functions they perform, as communities that are more diverse explore broader functional spaces and utilize available resources more effectively. However, global changes might alter this relationship. The question then becomes whether these changes affect the structure of bird communities and their associated functions similarly, or if these variables respond differently. Additionally, biogeographical patterns may be locally altered by biotic and abiotic factors. Thus, this combination of factors operating at different scales can modify the tri-trophic cascade, acting independently, antagonistically, or synergistically on bird communities, herbivore communities, and the characteristics of the trees they feed on. The main objective of this thesis was to explore the effects of increasing temperatures and urbanization, in interaction with local factors such as the quantity and diversity of forest habitats, on the relationship between diversity and predation function of insectivorous birds. To this end, we worked at multiple nested scales, from the tree and its immediate surroundings to the continental scale. We employed innovative methods based on acoustic ecology, citizen science, and automated recognition algorithms to characterize bird communities in a standardized and large-scale manner, and we developed experimental approaches to assess the reproducibility of these methods. Our results indicate that increasing temperatures and urbanization have significant impacts—positive and negative, respectively—on the taxonomic and functional diversity of insectivorous bird communities. However, we observed a decoupling between community structure and associated ecosystem functions in response to these changes. This suggests a need to reconsider the general applicability of the theory linking community diversity to the number of functions they perform. Furthermore, the quantity and diversity of forest habitats are local factors that modulate the effects of climate and urban factors, which structure bird communities and the tri-trophic cascades they initiate on a larger scale. Finally, our work has contributed to advancing methods for studying biodiversity dynamics and its functions

L'écosystème océanique Néo-Calédonien dans le Pacifique sud-ouest contient une forte diversité de prédateurs, comme les oiseaux marins ou les cétacés. La récente création du Parc naturel de la mer de corail a ouvert un besoin d'informations solides sur le fonctionnement de cet écosystème remarquable, notamment sur la dynamique du micronecton (organismes entre 1 et 20cm constituant la nourriture des prédateurs supérieurs) et de son rôle central dans les réseaux alimentaires, d'autant plus que ce maillon est le plus méconnu. Dans ce contexte, cette thèse a montré une forte influence de l’environnement sur sa distribution spatiale et saisonnière avec en moyenne plus de micronecton dans le sud que dans le nord, et plus en hiver qu’en été. Les espèces composant le micronecton sont plus riches en crustacés au nord en céphalopodes et poissons au sud. L’abondance de micronecton aurait tendance à diminuer sous l’influence du changement climatique. Enfin, nous avons montré que la répartition spatiale de ce groupe influençait la présence de six groupes de prédateurs : thon jaune, thon germon, dorade coryphène, dauphins, puffin et fou à pieds rouges
The New Caledonian pelagic ecosystem in the southwest Pacific contains a high diversity of predators, such as seabirds and cetaceans. The recent creation of the Natural Park of the Coral Sea created a need for solid information on the functioning of this remarkable ecosystem, particularly on the dynamics of the micronecton (organisms between 1 and 20 cm constituting food of top predators) and its central role in food webs, especially since is the most poorly understood. In this context, this PhD showed a strong influence of environment on its spatial and seasonal distribution with on average more micronekton in the south than in the north, and more in winter than in summer. The species composing the micronecton are riche in crustaceans in the north and in cephalopods and fish in the south. The micronecton abundance would tend to decrease under the influence of climate change. Finally, we showed that the spatial distribution of this group influenced the presence of six groups of predators: yellowfin tuna, albacore tuna, dolphin, dolphin, shearwater and red-footed body

En reconnaissance des especes de poissons par sonar large bande, l'etude est consacree aux poissons isoles, nageant librement en cuve. La classification se decompose en trois etapes: l'acquisition de donnees, l'extraction de parametres pertinents puis la decision. C'est pourquoi, le travail a d'abord consiste a mettre en uvre un systeme sonar adapte: large bande (20-140 khz). Pour maintenir le poisson dans le faisceau acoustique, une cage est construite. Une etude bibliographique et experimentale a permis de comparer prealablement differents materiaux: le filet a fourni la reponse la plus faible. La base de donnees est composee de 1950 echos, associes a 39 poissons, repartis en trois especes de poissons (perche, gardon et omble). Soit 50 echos pour chaque poisson, chaque echo correspondant a une position differente. Ensuite, une etude preliminaire sur les pretraitements a permis d'en retenir quatre: les moyennes sur des bandes de frequence de largeur constante, les moyennes sur des bandes de frequence d'aires constantes du spectre moyen, des coefficients de la modelisation ar et des coefficients de la modelisation arma. L'etape de decision est realisee par un reseau de neurones particulier: le reseau perceptron multicouche entraine par l'algorithme de retropropagation du gradient. En conclusion, le taux de reconnaissance interspecifique atteint 80% avec une classification hierarchique neuronale. Les resultats, obtenus sur des poissons de tailles differentes, montrent que la reconnaissance des especes par echo sonar large bande est possible

Les recensements de populations de lagopèdes alpin (Lagopus muta) mâles se font par points d’écoute au printemps (fin mai – début juin). Plusieurs observateurs se placent à des points donnés au sein de la zone à recenser et passent une heure à écouter les mâles chanteurs pour essayer d’en déduire une estimation. Les conditions de comptages sont difficiles et font douter de la bonne représentativité de ce protocole. Le premier objectif de la thèse a été de quantifier les biais du comptage. La thèse s’est donc ensuite attachée à trouver des pistes pour développer de nouvelles méthodes de comptages pour compenser les biais du comptage traditionnel. Les signaux acoustiques émis par les animaux portent plusieurs niveaux d’informations, tel que l’identité de l’émetteur. La deuxième partie de ma thèse a montré que les techniques de bioacoustique basées sur les différences acoustiques des vocalisations étaient applicables au lagopède et qu’il était ainsi possible de déterminer le nombre de mâles dans une zone à l’aide des sons qu’ils produisent. La troisième partie de la thèse est une généralisation de la méthode sur des enregistrements à long terme en conditions de terrains réelles.Il a été non seulement possible d’obtenir le nombre de mâles mais également le temps de présence de chaque mâle et d’y relier son statut reproducteur. En conclusion, j’ai montré l’intérêt de l’outil bioacoustique comme outils de suivi des populations de lagopèdes alpins. Ma thèse ouvre des perspectives futures pour un suivi à larges échelles temporelles et spatiales des populations de lagopèdes
Population censuses of male rock ptarmigans (Lagopus muta) are conducted by point count protocol in spring (late May - early June). Several observers are placed at given points within the area and spend an hour listening to singing males to try to deduce an estimate of their number. The counting conditions are diffcult and cast doubt on the good representativeness of this protocol.The first objective of this thesis was to quantify the counting biases. The thesis then focused on finding ways to develop new counting methods to compensate for the biases of traditional counting. The acoustic signals emitted by animals carry several levels of information, such as the identity of the transmitter. The second part of my thesis showed that bioacoustic techniques based on acoustic differences in vocalizations were suitable to ptarmigan and that it was possible to determine the number of males in an area using the sounds they produce. The third part of the thesis is a generalization of the method on longterm recordings under real field conditions. It was not only possible to obtain the number of males but also the time of presence of each male and to assess his reproductive status.In conclusion, I showed the interest of the bioacoustic tool to monitor ptarmigan’s populations. My thesis opens up perspectives for futur large scale temporal and spatial monitoring of ptarmigan’s populations

La compréhension de la dynamique spatiale et temporelle des peuplements benthiques qu’elle soit naturelle et induite par des forçages anthropiques, nécessite de nouvelles méthodes d'observation du benthos avec des besoins affichés de haute résolution temporelle et de longues périodes de mesures. L'enregistrement et l’analyse des sons produits dans l’environnement marin donnent accès au paysage acoustique, et notamment à l’une de ses composantes biologiques la biophonie benthique. Observer les variabilités spatio-temporelles de cette biophonie benthique, afin de contribuer à l'évaluation de la structure, du fonctionnement, de l’état et des évolutions du compartiment benthique, constitue l'objectif principal de la thèse. Pour ce faire nous avons développé deux outils permettant d'évaluer la variabilité spatiale de ces émissions avec un ou plusieurs capteurs. Le premier est un descripteur de la forme des spectres des impulsions du benthos permettant de mieux caractériser la diversité de la biophonie benthique. Le second est une méthode de localisation tridimensionnelle des sources sonores benthiques et de cartographie de cette biophonie pour des échelles spatiales allant de 500 mètres jusqu’à 5 mètres. En utilisant ces deux outils, nous avons démontré la faisabilité de l'observation du benthos au travers de sa biophonie sur des sites spécifiques. Dans une partie applicative, nous nous sommes intéressés aux projets de site de production d’énergies marines renouvelables et à la compréhension et à l’observation de leurs impacts sur la faune marine. Sur un site atelier de géométrie similaire à celle d’une ferme d’éoliennes offshores, nous avons défini, réalisé et analysé une preuve de concept pour l’observabilité d’un effet de type binaire : présence ou absence de faune fixée dans une surface sentinelle de quelques mètres carré. Les travaux de thèse ont été conclus par une étude mesurant le niveau sonore rayonné par une hydrolienne en phase de production d’énergie (Paimpol-Bréhat) puis évaluant les impacts acoustiques sur trois compartiments biologiques : les mammifères marins, les poissons et les invertébrés
Understanding the spatial and temporal dynamics of benthic populations, both natural and induced by anthropogenic pressures, requires new observation methods with high temporal resolution and long periods of measurement. The recording and analysis of sounds produced in the marine environment give access to the soundscape, and in particular to one of its biological components, the benthic biophony. Observing the spatiotemporal variability of this benthic biophony, in order to contribute to the evaluation of the structure, functioning, state and evolution of the benthic compartment, is the main objective of the thesis. To do this we have developed two tools to evaluate the spatial variability of these emissions with one sensor or more. The first is a descriptor of the shape of the spectra of the benthic snaps allowing to better characterize the diversity of benthic biophony. The second is a method of three-dimensional localization of the benthic sound sources and mapping of this biophony for spatial scales ranging from 500 meters to 5 meters. Using these two tools, we have demonstrated the feasibility of benthos monitoring through its biophony at specific sites. In an applicative part, we were interested in sites of production of marine renewable energies and the understanding and observation of their impacts on the marine fauna. On a workshop site of geometry similar to that of an offshore wind farm, we defined, realized and analyzed a proof of concept for the observability of a binary impact: presence or absence of fixed benthic fauna in a sentinel area of a few square meters. The thesis work was concluded by a study measuring the sound level radiated by a tidal current turbine in the energy production phase (Paimpol-Bréhat) and then evaluating the acoustic impacts on three biological compartments: marine mammals, fish and invertebrates

De nombreux prédateurs marins se nourrissent directement des prises des pêcheurs. Ces interactions, définies comme de la déprédation, engendrent des conséquences socio-économiques considérables pour les pêcheurs ainsi que des implications de conservation pour la faune sauvage. D’un côté, la déprédation endommage le matériel et augmente l’effort de pêche pour atteindre les quotas. D’un autre côté, la déprédation augmente le risque de mortalité des prédateurs marins (prise accidentelle ou rétorsion létale par les pécheurs). La pêcherie à la palangre est la plus impactée par la déprédation, principalement par les odontocètes, ce qui incite à trouver des solutions. La majorité des études se concentrant sur la déprédation s’est principalement basée sur des observations en surface, de ce fait la manière dont les prédateurs retirent les poissons sur les lignes reste confuse. Par ailleurs, l’impact de la déprédation sur le comportement des pêcheurs ainsi que les facteurs expliquant leur détectabilité n’ont reçu que peu d’intérêt. L’objectif de cette thèse est donc d’étudier ces problématiques par un suivi acoustique, une utilisation de balises et une approche en écologie comportementale humaine, en se concentrant sur la pêcherie palangrière française ciblant la légine australe (Dissostichus eleginoides) impactée par la déprédation des orques (Orcinus orca) et des cachalots (Physeter macrocephalus). Les capitaines ont été décrits comme recherchant leur ressource selon la théorie de « l’optimal foraging », mais avec des perceptions de la compétition et du succès de pêche qui divergent. Certains capitaines seraient ainsi plus enclins à remonter les palangres au plus proche et à rester sur une zone, même en présence de compétition, augmentant alors le risque d’interaction. L’acoustique des navires a révélé que certaines manoeuvres (marche arrière par exemple) propagent différemment sous l’eau. La manière dont les capitaines manoeuvrent leur palangrier influencerait ainsi leur détectabilité et donc leur risque d’interaction avec les prédateurs. D’autre part, l’utilisation de capteurs sur les palangres et les animaux a révélé que les orques et les cachalots sont capables de déprédater sur les palangres posées sur le fond marin. Ces observations laissent à penser que les odontocètes sont en mesure de localiser l’activité de pêche bien avant la remontée de la ligne, ce qui pourrait être expliqué par une signature acoustique spécifique du déploiement de la ligne. L’ensemble des résultats de cette thèse suggère que la déprédation sur les palangres démersales est très probablement sous-estimée. Cette thèse apporte également des éléments importants pour la lutte contre la déprédation, en montrant la nécessité de protéger les palangres dans l’intégralité du processus de pêche
Many marine predator species feed on fish caught by fishers directly from the fishing gear. Known as depredation this interaction issue has substantial socio-economic consequences for fishermen and conservation implications for the wildlife. Costs for fishers include damages to the fishing gear and increased fishing effort to complete quotas. For marine predators, depredation increases risks of mortality (lethal retaliation from fishers or bycatch on the gear). Longline fisheries are the most impacted worldwide, primarily by odontocetes (toothed whales) depredation, urging the need for mitigation solutions to be developed. Most of studies assessing depredation have primarily relied on surface observation data, thus the way odontocetes interact with longlines underwater remains unclear. Besides, the way fishermen respond to depredation during fishing operations, or can influence their detectability to odontocetes, have been poorly investigated. This thesis therefore aimed at investigating these aspects through a passive acoustic monitoring, bio-logging and human ecology approaches, focusing on the French Patagonian toothfish (Dissostichus eleginoides) longline fisheries impacted by killer whales (Orcinus orca) and sperm whales (Physeter macrocephalus). Firstly, this thesis reveals that captains behave as optimal foragers but with different personal perception of competition and fishing fulfilment. Some captains would thus be more likely to stay within a patch or to haul closest longline even in presence of competition, suggesting these captains would show higher interaction rates. Additionally, the propagation of vessels’ acoustics varied depending on the type of manoeuvre (e.g. going backward vs. forward). The way captains use their vessels to navigate may therefore influence their detectability and so their depredation level. Secondly, loggers deployed on both the longlines (accelerometers) and odontocetes (GPS-TDR) revealed that killer whales and sperm whales are able to depredate on longlines while soaking on the seafloor. These observations suggest, therefore, that odontocetes can localise fishing activity before the hauling, which could be partially explained by specific acoustic signatures recorded during the setting process. Altogether, the results of the thesis suggest that depredation rates on demersal longlines are most likely underestimated. The thesis also brings some important insights for mitigation measures, suggesting that countermeasures should start from setting to hauling

Le Quetzal Resplendissant Pharomachrus mocinno est une espèce d’oiseau tropical considérée fortement menacée par la perte de son habitat due aux activités humaines. Le Quetzal Resplendissant joue un rôle important de disperseur de graines et constitue le centre de la culture maya passée et présente. Les recherches sur cette espèce couvrent plusieurs aspects de son histoire naturelle et de sa biologie. Néanmoins, à ce jour, il n’y a aucune description détaillée du comportement et de l’écologie acoustiques de cette espèce, condition préalable à une conservation efficace de l'espèce. L’objectif de cette thèse a été d’étudier tout particulièrement le comportement et l’écologie acoustique de P. mocino dans la forêt nuageuse du Guatemala. Une analyse détaillée des vocalisations de P. mocinno, incluant des expériences de propagation de ses vocalisations dans son habitat, a permis d’identifier deux types de vocalisations destinés à la communication à longue distance et deux autres types de vocalisations destinés à la communication à courte distance. La quantification des différences dans les vocalisations territoriales des deux sous-espèces de Quetzals Resplendissants, P. m. mocinno (partie nord de l’Amérique centrale et sud du Mexique) et P. m. costaricensis (sud de l'Amérique centrale) a révélé de nettes différences entre les sous-espèces, ce qui conforterait l'hypothèse d’espèces distinctes. L'observation de l'espèce dans la canopée dense est difficile et la manipulation des individus est controversée en raison de sa grande importance culturelle. De fait, un système acoustique automatique a été mis au point pour suivre l’espèce de manière non invasive. Le système s'est avéré efficace et a produit des résultats révélant des profils de suivis acoustiques en partie dépendants de variables environnementales. Enfin, la communauté acoustique des oiseaux à laquelle P. mocinno appartient a été analysée afin d’évaluer les interactions interspécifiques de compétition. Les recherches développées ici devraient aider aux décisions de conservation futures concernant le Quetzal Resplendissant et son habitat, la forêt nuageuse. Cette recherche montre également que l'écoacoustique peut constituer une stratégie utile pour aborder les problèmes d'écologie et de conservation dans les zones tropicales
The Resplendent Quetzal Pharomachrus mocinno is a tropical bird considered in a high risk of danger. Degradation of its habitat caused by human activities is the principal menace. The Resplendent Quetzal is important as seed disperser and is the centre of the past and present Mayan culture. The available studies about the species have covered aspects of the natural history and biology. Nevertheless, the description of the acoustic behaviour and ecology, a prerequisite for the conservation of the species, was not available. The general aim of this PhD thesis was to investigate the acoustic behaviour and ecology of P. mocinno in the cloud forest of Guatemala. A detailed analysis of P. mocinno vocalizations, including propagation experiments of these vocalizations in its habitat, led to identify two vocalizations intended for long range, and two for short range communication. Quantification of acoustic parameters in territorial vocalizations of the two subspecies of the Resplendent Quetzal, P. m. mocinno (north part of Central America and Chiapas) and P. m. costaricensis (south part of Central America), revealed clear differences between the subspecies, that could support a species separation hypothesis. . The observation of the species in the dense canopy is difficult and manipulation of individuals is controversial due to its high cultural importance. Then, an automatic acoustic system was developed as a method to study the species in a non-invasive way. The system proved to be efficient and returned results that revealed acoustic patterns linked to environmental variables. Finally, the acoustic community of other bird species P. mocinno belongs to was analysed so that interspecific competition interactions could be assessed. The research here developed should help in future conservation decisions about the Resplendent Quetzal and its habitat, the cloud forest. This research also illustrates that ecoacoustics can be a valuable strategy to tackle ecology and conservation questions in tropical areas

Les écosystèmes pélagiques sont des éléments clés des océans à l'échelle du globe, dans lesquels prennent place de nombreux échanges de matière et d'énergie entre la surface euphotique et les profondeurs mésopélagiques. Cette zone abrite une forte biodiversité et un réseau trophique complexe au centre duquel se situe le micronecton. Ce compartiment est composé des organismes mesurant entre 2 et 20 cm et regroupe diverses espèces qui peuvent être résumées par les catégories suivantes : poissons, crustacés, mollusques et organismes gélatineux (méduses, pyrosomes, salpes…). Le micronecton est la nourriture principale des prédateurs supérieurs comme les thons, les mammifères marins et les oiseaux marins et se nourrit principalement de zooplancton, le plaçant, de ce fait, au centre du réseau trophique. De plus, une partie des espèces de micronecton réalise une migration journalière entre la surface et les profondeurs. Cette migration est appelée migration nycthémérale et se produit à chaque cycle solaire : les organismes résidant dans les couches mésopélagiques profondes de jour (>300m) remontent vers la surface au coucher du soleil et inversement à l'aube. Cette migration verticale, observée dans tous les océans, est une des migrations les plus importantes à l'échelle du globe. Son importante biomasse à l'échelle du globe, sa place centrale dans le réseau trophique et son comportement migratoire participant aux flux biogéochimiques des océans font du micronecton un élément incontournable de l'étude des écosystèmes pélagiques. Cette thèse étudie le micronecton dans le Pacifique tropical à travers trois axes principaux : 1) quels sont les moyens d'observation du micronecton, et comment estimer l'abondance de ces espèces, 2) comment améliorer ces études à l'aide de technologies récentes, notamment les profileurs acoustiques large bande, et 3) comment caractériser la distribution du micronecton à l'échelle du Pacifique tropical en définissant des écosystèmes en lien avec les variables environnementales. L'axe 1) étudie dans un premier temps les méthodes d'observation du micronecton, leurs biais respectifs et comment elles se complètent. En se concentrant sur les mesures acoustique-chalut réalisées dans le Pacifique tropical sud-ouest, nous comparons les estimations d'abondance du micronecton réalisées à l'aide du chalut et de l'acoustique, afin d'estimer un ordre de grandeur de la différence d'abondance obtenue par chaque méthode à différentes profondeurs. Dans l'axe 2) nous explorons l'apport d'un profileur large bande lors de l'étude de l'abondance et de la distribution du micronecton et développons l'usage d'un algorithme d'écho-comptage pour estimer la densité des organismes en fonction de la profondeur. Le dernier axe 3) s'appuie sur les données acoustiques acquises pendant trois campagnes WARMALIS dans le Pacifique tropical ouest pour le décrire à large échelle. Cinq différents écosystèmes ont pu être caractérisés. La distribution spatio-temporelle du micronecton s'avère différente dans chacun d'eux, en relation avec les variables environnementales (température, oxygène, salinité, courants…). Ce découpage met en lumière la présence de la Warm Pool, de l'upwelling équatorial et des zones oligotrophes, qui sont chacune caractérisées par une structure verticale et une densité de micronecton différente. Cette thèse souligne les biais des méthodes utilisées pour étudier le micronecton, et l'utilité de les combiner pour obtenir des estimations plus robustes. En appliquant ensuite ces méthodes au Pacifique tropical, elle démontre la variabilité des écosystèmes à cette échelle. Inclure cette variabilité spatiale dans les études de prédictions globales d'abondance et de biomasse du micronecton est essentielle afin d'affiner les estimations et de comprendre le lien entre l'environnement et la biologie. Enfin, elle réaffirme la nécessité de prendre en compte le micronecton pour préserver et gérer durablement les écosystèmes océaniques
Pelagic ecosystems are key elements of the global oceans, hosting numerous exchanges between the euphotic surface and mesopelagic depths. This zone exhibits a high biodiversity and a complex trophic network, with micronekton as a central component. This compartment comprises organisms measuring between 2 and 20 cm and encompasses a wide variety of species, including fish, crustaceans, molluscs, and gelatinous organisms (such as jellyfish, pyrosomes, salps). Micronekton serves as the primary food source for top predators like tuna, marine mammals, and seabirds and is predominantly feeding on zooplankton, thus occupying a central position in the trophic network. Additionally, some micronekton species undertake a diel migration between surface and depths, known as the nycthemeral migration, occurring with each solar cycle: organisms residing in deep mesopelagic layers during the day (>300m) ascend to the surface at sunset and vice versa at dawn. This vertical migration, observed in all oceans, is one of the largest global migrations. Its substantial biomass on a global scale, central role in the trophic network, and migratory behavior contributing to oceanic biogeochemical fluxes make micronekton an indispensable element in the study of pelagic ecosystems. This thesis investigates micronekton in the tropical Pacific through three main axes: 1) observation methods and abundance estimation, 2) improvement through recent technologies, particularly broadband acoustic profilers, and 3) characterization of micronekton distribution at the Pacific scale by defining ecosystems linked to environmental variables. Axis 1) initially examines micronekton observation methods, their respective biases, and their complementary nature. By focusing on acoustic-trawl measurements in the southwest tropical Pacific, we compare micronekton abundance estimates obtained through trawling and acoustics to estimate the difference of abundance obtained by one and the other method at different depths. In axis 2), we explore the contribution of a broadband profiler to micronekton abundance and distribution studies, developing an echo-counting algorithm to estimate organism density by depth. The final axis 3) utilizes acoustic data collected during three WARMALIS campaigns in the western tropical Pacific to describe it at large scale. Five different ecosystems could be characterized. The spatio-temporal distribution of micronekton appears different in each of them, in relation with environmental variables (temperature, oxygen, salinity, currents, etc.). This division highlights the presence of the Warm Pool, the equatorial upwelling, and oligotrophic zones, each characterized by different vertical structuring and micronekton density. This thesis emphasizes the various biases of micronekton study methods and the utility of combining them to obtain more robust estimates. By then applying these methods to the tropical Pacific, it demonstrates the considerable variability of ecosystems on a Pacific scale. Including this spatial variability in global predictions of micronekton abundance and biomass is essential for refining estimates and understanding the link between the environment and biology. Finally, it reaffirms the need to consider micronekton for the sustainable preservation and management of oceanic ecosystems