Tesis sobre el tema "Éléphants de mer – Reproduction (biologie)"

En raison du manque de séries temporelles associant écologie en mer, paramètres océanographiques, et trajectoires démographiques, peu d’études se sont intéressées aux mécanismes reliant conditions océanographiques, succès alimentaire à l’échelle des trajets en mer, et succès reproducteur associé chez des prédateurs marins. Le présent travail de thèse propose de déterminer l’effet de la variabilité interannuelle des paramètres environnementaux, ainsi que des stratégies alimentaires individuelles, sur l’écologie alimentaire et le succès reproducteur d’une espèce emblématique de l’océan Austral : l’éléphant de mer du sud (Mirounga leonina). Grâce à l’étude de séries temporelles d’isotopes stables du carbone et de l’azote, ainsi que de données de télémétrie, cette thèse a mis en évidence que les zones d’alimentation, ainsi que le comportement de plongée et de recherche alimentaire de femelles éléphants de mer, ont très peu évolué au cours des quatorze dernières années. Cette thèse a également révélé une relative stabilité des stratégies alimentaires antarctique et subantarctique, et que la condition corporelle des femelles se nourrissant en zone subantarctique tend à diminuer au cours du temps, tout comme la masse au sevrage de leurs jeunes, considérée comme un proxy du succès reproducteur. Une différence de qualité entre les habitats situés de part et d’autre de l’archipel de Kerguelen a également été mise en évidence, révélant que l’habitat situé à l’ouest de l’archipel semble plus profitable aux femelles éléphants de mer en termes de succès alimentaire. En outre, une structuration des stratégies d’approvisionnement a été mise en évidence entre deux sites d’étude localisés sur l’archipel de Kerguelen. Malgré une constance du comportement des éléphants de mer, une augmentation globale de leur condition corporelle a été mise en évidence au cours de la période d’étude, qui, cumulée à une diminution continue de la signature isotopique en δ13C, suggère que des changements non négligeables sont en train d’opérer au sein des réseaux trophiques de l’océan Austral
Because time-series relative to foraging ecology, environmental parameters and population trends are scarce, few studies focused on the mechanisms linking oceanographic variables with the foraging behaviour and breeding success in marine top predators. This PhD thesis aims to assess the effects of inter-annual environmental conditions and individual strategies on the foraging ecology and breeding success of the southern elephant seal (Mirounga leonina), a key species of the Southern Ocean. The simultaneous analysis of stable isotopes and tracking-diving time-series highlighted that the foraging habitats, as well as the diving- and foraging behaviour of female seals, remained stable over the last fourteen years. This thesis also revealed a consistency in the Antarctic and sub-Antarctic foraging strategies, and a decrease in the body condition of females exploiting the latter habitat. The weaning mass of their pups, considered as a proxy of the breeding success, decreased too. A difference in habitat quality was detected between the area located east and west of the Kerguelen archipelago, with the area located west providing a higher foraging success. Moreover, a spatial structuration of foraging strategies was highlighted between two breeding sites located at Kerguelen Island. Despite consistency in the behaviour of seals, an overall increase in body condition was assessed over the study period. Combined with a global decrease in δ13C values, this result suggests that some modifications are occurring in the food web of the Southern Ocean

Il est entendu par quête alimentaire d'un organisme l'ensemble des comportements et des capacités à acquérir et assimiler des ressources dont l'utilisation ultérieure déterminera la valeur selective, ou aptitude biologique, de cet organisme. Les patrons d'utilisation de ces ressources se traduisent en patrons d'histoire de vie via le processus d'allocation (Boggs, 1992; Stearns, 1989). Alors que l'allocation des ressources à différentes fonctions biologiques est un processus intra-individuel, la quête alimentaire est quant-à-elle un processus inter-individuel (Graphique 1.1). Lorsque les ressources sont limitées, les organismes devront faire face à des compromis d'allocation : par exemple allouer temps et énergie à la repro- duction peut entraîner une réduction des ressources dévouées à la croissance somatique ou la survie (Pianka, 1976; Stearns, 1989). La quête alimentaire est donc cruciale puisqu'elle détermine dans quelle mesure les organismes feront face à de tels compromis, soit parce que certaines ressources clés sont limitées dans l'environnement, soit parce que les individus diffèrent de par leur capacité à acquérir et extraire les ressources (van Noordwijk and de Jong, 1986). Alors que la compétition inter-individuelle découle d'une limitation globale des ressources, une capacité différentielle à extraire les ressources du milieu ne présuppose pas que ces ressources soient limitées. De telles différences pourraient dés lors refléter la qualité des individus, qualité signifiant ici un trait phénotypique, donc observable, cor- rélé de manière positive à la valeur selective (Cam et al., 2002; Bergeron et al., 2011).

Comment peut-on étudier des organismes aux moeurs cryptiques ? Quand l'observation directe d'animaux sauvages est compromise, des approches indirectes, comme celle des isotopes stables, qui visent à tracer le flux de molécules dans les chaînes alimentaires deviennent attractives. Ce travail de thèse s'est donc intéressé à l'utilisation des isotopes stables pour dévoiler l'écologie alimentaire d'un prédateur de l'océan austral : l'éléphant de mer (Mirounga leonina). Ce phoque passe moins d'un cinquième de sa vie à terre et dépend entièrement du milieu marin pour son alimentation. Prenant avantage de l'existence d'un gradient latitudinal naturel en isotopes stable du carbone, nous nous sommes efforcés de relier au moyen d'outils statistiques adaptés, localité d'alimentation et valeur sélective chez cette espèce à reproduction sur capital. Nous avons privilégié une approche bayésienne. Les données isotopiques concordent avec les résultats d'études télémétriques, les éléphants de mer utilisent deux zones principales pour s'alimenter : la zone polaire frontale et une zone aux abords du continent antarctique. Les valeurs en carbone issues d'échantillons sanguins et analysées au moyen de modèles statistiques dit de mélange suggèrent que les femelles s'alimentant en zone antarctique parviennent à sevrer un jeune de meilleure qualité. Chez les mâles, l'analyse des isotopes du carbone issus de stries dentaires au moyen d'un modèle statistique couplant données longitudinales et survie, révèle quant-à elle une corrélation entre fidelité à une stratégie d'alimentation et longévité, un paramètre clé de l'histoire de vie chez cette espèce
How can we study the foraging of organisms with a cryptic lifestyle? For marine species, direct observations may not be logistically feasible. To circumvent these problems, indirects approaches, which aim at tracking the flux of molecules within ecosystems, have been on the rise in ecology since the 1970s. One indirect approach relies on measuring stable isotopes in various organic tissues, including those from museum specimen, to study the trophic ecology of wild animals. Using the indirect evidence stable isotopes can provide, this Ph. D. Thesis endeavoured to study the at-sea ecology of a large predator : the southern elephant seal (Mirounga leonina) breeding on îles Kerguelen in the Southern Ocean. This seal spends less than one fifth of its lifetime on land where it may be directly observed, and only forages at sea. By taking advantage of the existence of a latitudinal gradient in carbon isotopes within the Southern Ocean, I investigated the relationship between foraging strategy and fitness in this capital breeder, through the use of bayesian models. Inferences on foraging locations from stable isotopic data were in broad agreement with “biologging” results : seals were mainly foraging at the Polar Front or in Antarctic waters. Using mixture models, I studied how breeding females foraging in Antarctic waters were more likely to wean a large pup compared to females foraging in Subantarctic waters. I used a joint modelling approach to study longevity in males, a fitness-related trait that is hard to study in wild populations, and its relationship with foraging as inferred from repeated isotopic sampling of teeth. This approach revealed males that had a very stable and constant foraging from an early age to be the most long-lived ones

Dans la zone interfrontale de l'Océan Austral, de grandes structures agencent la distribution spatio-temporelle des blooms phytoplanctoniques. Ces structures, à grande (fronts) et moyenne (tourbillons) échelles, amènent à une agrégation des ressources des échelons trophiques supérieurs dans les zones favorables. L'approvisionnement des prédateurs parmi ces champs repose sur une maximisation du gain énergétique net. Ainsi la concentration de la recherche d'un prédateur dans une zone donnée est un comportement adaptatif souvent observé s'expliquant par la fréquente agrégation locale des ressources. A partir de données de déplacements d'éléphants de mer, un prédateur supérieur de l'Océan Austral, nous cherchons à identifier l'intensification du comportement de recherche, dans les dimensions horizontale et verticale, et à déterminer l'importance des structures mesoéchelles dans ces zones. Différents procédés statistiques ont été employés pour estimer l'effort et le succès de recherche le long des trajets et des plongées des animaux. Les résultats d'analyses des trajets ont ensuite été confrontés à des données environnementales in situ et satellitaires. De fortes corrélations entre les zones de recherche intensive des animaux, le comportement de plongée adopté par les animaux dans ces zones et certaines structures tourbillonnaires ont ainsi été mises en évidence. La répartition spatio-temporelle de l'effort de recherche des éléphants de mer a ainsi permis une meilleure compréhension de la dynamique de ces prédateurs soumis aux fortes contraintes de leur environnement

Comprendre comment les organismes exploitent les ressources de leur environnement est une voie de recherche centrale en écologie. Ce travail de thèse décrit tout d’abord les stratégies d’acquisition des ressources des éléphants de mer (Mirounga leonina) de Kerguelen et tente, ensuite, de mettre en relation le comportement alimentaire de cette espèce avec les variables environnementales et les structures physiques de l’Océan Austral. Les éléphants de mer de Kerguelen se distribuent sur une très large superficie mais concentrent l’essentiel de leur activité alimentaire dans des secteurs particuliers de l’océan. En bordure du continent antarctique ou au sein de la zone du front polaire, leur comportement est respectivement influencé par la glace de mer péri-antarctique et les zones tourbillonnaires. La répartition et la prévisibilité des ressources n’expliquent pas la totalité des ajustements dans leurs déplacements et leurs comportements de plongée. Cette étude s’intègre à part entière dans un projet inter-disciplinaire international visant d’une part à comparer le comportement alimentaires des trois principales populations de l’Océan Austral et ainsi contribuer à la compréhension de leurs démographies respectives et d’autre part à accroître la quantité de données océanographiques pour cette partie du globe
Understanding how organisms exploit the resources of their environment is a central topic in ecology. At first, this work describes the foraging strategies of the Southern elephant seals (Mirounga leonina) from Kerguelen Islands. Then, it investigates the relationships between foraging behaviour of this species and the environmental parameters and the physical structures of the Southern Ocean. The elephant seals from Kerguelen have exhibited a large distribution in the Southern Ocean but they have concentred their foraging activity within specific areas. Close to the Antarctic continent or within the polar frontal zone, their behaviour was influenced by sea ice. And eddies, respectively. Resources distribution and predictability were not necessary the unique parameter to explain behavioural adjustments of seals. This study takes place in a global project, which compare, on the one hand, the foraging behaviour of the three principal populations of elephant seals of the Southern Ocean, to contribute for understanding their demography and, on the other hand, to acquire oceanographic data in this part of the world

L'appareil végétatif de Z. Noltii ne présente pas de dimorphisme caulinaire, les axes ont une croissance plagiotrope. Á Villegranche-sur-Mer (Alpes-Maritimes), le développement végétatif et la croissance de Z. Noltii est important au printemps, diminue au début de l'été et est faible en automne-hiver. L’allongement des axes principaux est de 73 cm par an en moyenne et leur longévité a été estimée à 10 mois. Ainsi, nous avons qualifié Z. Noltii de Villefranche-sur-Mer d'espèce pseudopérennante. En mer ouverte, la floraison de Z. Noltii se produit chaque année à partir de mi-mai jusqu'à fin août. Dans l'étang de Diana (Haute-Corse), elle est plus précoce : elle débute en avril et se poursuit jusqu'en juillet. Les pieds florifères présentent un axe vertical issu du développement d'un bourgeon latéral d'un rhizome plagiotrope. Dans les stations étudiées en mer ouverte (Golfe-Juan et Villefranche-sur-Mer), malgré une importante production de graines, nous n'avons jamais trouvé de plantules in situ. En revanche, dans l'étang de Diana, la germination se produit abondamment à partir du mois d'avril. Des cultures de graines en laboratoire, nous ont permis de démontrer que le facteur essentiel intervenant dans la germination des graines est la salinité du milieu par le biais de sa pression osmotique. C’est sa diminution qui induit la germination des graines. Différentes expériences et observations montrent qu'il n'existe pas de dormance primaire au niveau de l'embryon de Z. Noltii. La graine ne germe pas à cause des conditions externes non favorables à cette germination (pression osmotique trop élevée), il s'agit d'une dormance secondaire. Le développement des plantules de Z. Noltii a été observé en laboratoire. Il est favorisé lorsque la salinité du milieu est diminuée (10 %). In situ, dans l'étang de Diana, des plantules ayant développé un rhizome et trois faisceaux de feuilles ont été observées environ 2 mois après

La reproduction est une phase importante du cycle de vie des poissons car elle assure le renouvellement du nombre d’individus dans la population. La détermination des facteurs qui influencent sa dynamique spatiale est donc un point capital car elle va affecter le succès de la reproduction. Une approche multi-modèles a été développée afin d’identifier les facteurs contrôlant la distribution spatiale des adultes reproducteurs pour la plie et le merlan de Mer du Nord et pour l’anchois du golfe de Gascogne. Les modèles additifs généralisés ont été utilisés pour relier la présence-absence des individus et leurs abondances aux différentes hypothèses de contrôle externes (position géographique et environnement) et internes à la population (dépendance spatiale, taille, structure en âge et mémoire). Les modèles construits ont été classés en fonction de leur aptitude à refléter les distributions observées. Les hypothèses de contrôle importantes ont alors été identifiées à partir des meilleurs modèles. L’habitat de reproduction montre une structuration très importante dans l’espace. L’approche multi-modèles révèle (1) l’influence de l’environnement sur l’occupation des zones de reproduction et (2) le degré d’abondance avec lequel ces zones sont occupées est déterminé par des facteurs internes à la population. La persistance dans le temps de la structuration spatiale de la reproduction est facilitée par un attachement des individus à leur site de reproduction. Celui ci est plus fort pour des bentho-démersaux comme la plie et le merlan que pour un pélagique comme l’anchois.

Le corail rouge de Méditerranée Corallium rubrum (L. 1758) est un octocoralliaire colonial sessile à longue durée de vie (> 100 ans) qui possède un squelette calcaire arborescent de couleur rouge. Le corail rouge est une espèce emblématique de Méditerranée parce qu’il a été récolté depuis l’antiquité pour l’utilisation de son squelette calcaire en bijouterie et ornementation. Les principales sources de mortalité de cette espèce sont les récoltes humaines et les événements de mortalité massive causés par des anomalies thermiques positives. Les principales conséquences de ces mortalités ont été la diminution de l’abondance des populations et de la taille moyenne des colonies. Malgré sa renommée, la biologie et l’écologie du corail rouge sont encore mal connues et leur connaissance s’avère indispensable pour une bonne gestion de populations. Les principaux objectifs de cette thèse ont été d’améliorer la connaissance globale de la biologie et écologie de cette espèce en étudiant des populations de côtes françaises méditerranéennes et d’apporter des données nécessaires pour les gestionnaires. Cette thèse a été dédiée à l’étude de paramètres essentiels de son cycle de vie comme la croissance et la biologie de la reproduction sur un grand nombre de populations (17 au total, réparties entre les côtes rocheuses près de Marseille et la Réserve naturelle de Scandola située à l’ouest de la Corse). Elle a aussi été le cadre de la première étude expérimentale sur la thermotolérance du corail rouge. Le corail rouge présente un taux moyen de croissance en diamètre de 0,15 mm par an. Malgré le grand nombre de colonies étudiées, les taux de croissance semblent être du même ordre de grandeur quel que soit l’habitat : intérieur ou extérieur des grottes, 20 ou 40 mètres de profondeur, les côtes de Calanques ou les côtes de l'ouest de la Corse. Par contre, la fécondité (nombre de gonades par polype), étudiée sur ces mêmes populations, semble être influencée par l’habitat. Ainsi, les populations de corail rouge localisées à l’intérieur des grottes montrent une fécondité significativement inférieure à celle des populations situées à l’extérieur des grottes. Cependant, aucune différence significative n’a pas été trouvée pour la fécondité entre populations situées à des profondeurs contrastées (18 – 22 m vs 39 – 42 m). L’étude de la biologie de la reproduction de l’espèce a été complétée par des travaux sur le cycle reproducteur, sur le sex–ratio qui semble être 1:1, sur la taille à la première reproduction située à moins de 3 cm de hauteur correspondant à 7 – 10 ans, sur la différence de maturité des gonades en profondeur, sur la variabilité annuelle de la fécondité qui s’avère être faible sur 3 ans et finalement sur les effet de l’anomalie thermique positive de l’été 2003 sur la reproduction. Finalement, des expérimentations sur la thermotolérance en aquarium ont été realisées sur deux populations provenant de profondeurs très contrastées (11 – 14 m vs 39 – 42 m). Ainsi, le seuil maximal de résistance a été trouvé aux alentours de 25 °C, température à laquelle les colonies commencent à se nécroser après 10 – 15 jours d’exposition. L’augmentation de la température de l’eau de mer affecte aussi la calcification et l’activité des polypes. La population peu profonde a montré une résistance plus élevée aux augmentations de température et ceci pour les trois variables de réponse étudiées. En conclusion, ce travail a permis d’avancer sur la compréhension de la dynamique de population du corail rouge. Les résultats seront essentiels pour le développement de modèles de dynamique de populations et également, ils faciliteront les recherches sur les facteurs environnementaux et/ou génétiques qui modulent la réponse des populations face au changement global. Finalement, ces nouvelles connaissances aideront au développement et à l’amélioration des plans de gestion et de conservation du corail rouge
The precious Mediterranean red coral Corallium rubrum (L. 1758) is a long–lived colonial sessile octocorallian which develops a red calcareous skeleton well–appreciated since antiquity for its value in jewellery and ornamentation. Professional harvesting, poaching and mass mortality events associated with positive thermal anomalies are the major sources of disturbance for this species. These disturbances have caused a marked decrease both in the abundance and size of colonies in the present populations. The persistence of these populations is linked to management and conservation plans constructed using reliable information about both main life history traits and population dynamics. Despite its value meaning, little is known about the biology and ecology of red coral. The main goals of this study is to provide data about significant life history traits (growth and reproduction) of red coral populations dwelling along the Mediterranean French rocky coasts in order to contribute our understanding of the biology and ecology of this species. In addition, this study will provide information about the effects of mass mortality events on red coral populations in order to better understand how these disturbances affect its population dynamics. The mean growth rate of red coral colonies was 0. 15 mm per year in diameter. Despite the large number of populations studied, growth rates remained stable across a wide variety of habitats analysed. Habitat comparisons were made between cave entrance vs cave interior, 20 vs 40 m depth and Calanques region vs west coast of Corsica Island. However, fecundity (number of mature gonads per polyp) analysed on the same populations seems only to be influenced by food availability. Thus, red coral populations dwelling at the entrance of caves showed larger fecundity than populations dwelling at the interior of the same caves. On the other hand, populations dwelling in contrasted depths (18 – 22 m vs 39 – 42 m) did not show any significant differences on fecundity. The study of reproduction biology of red coral has been completed by studies on reproductive cycle, sex ratio (1:1 overall studied populations), age and size at first reproduction (less than 3 cm corresponding to 7 – 10 years), differential gonad maturity in contrasted locations in both cave and depth factors analyses, inter-annual variability on fecundity (it seems to be low along three years) and the effects of mass mortality events on red coral fecundity. Finally, experiments on thermal tolerance in aquaria have been performed using two populations dwelling at contrasted depths (11 – 14 vs 39 – 42 m). The upper thermal limit was 25 °C. At this temperature, red coral colonies showed necrosis after 10 – 15 days. Polyp activity and calcification was also affected by increase of seawater temperature. Three experiments indicate that colonies from shallow populations had greater thermal tolerance to elevated temperatures than those from the deeper ones. In conclusion, this study furnished data to complete information about population dynamics of red coral. It is the aim of this study is to contribute to the development of mathematical models that can be used to explore the response of red coral populations under different disturbance regimes, as well as to facilitate future research about genetic or environmental factors which can modulate responses of these populations to environmental changes associated to climate change. Finally, these informations will help to improve both management and conservation plans

Les lagunes méditerranéennes hébergent de nombreux usages anthropiques dont la conchyliculture depuis le début du 20ème siècle. Importée en 1970, l’huître creuse, Crassostrea gigas, s’y est adaptée parfaitement et a permis un développement ostréicole important jusqu’en 2008, année d’apparition des surmortalités de naissain liées à l’émergence d’un variant du virus OsHv1. La raréfaction du naissain et la spéculation sur ce produit ont modifié régionalement les pratiques culturales et les modes d’approvisionnement en juvéniles, avec notamment la volonté de développer une activité locale de captage. Mais le cycle de reproduction de l’espèce et le recrutement de juvéniles étaient mal connus en milieu lagunaire. Dans ce contexte, l’objectif de cette thèse est de caractériser la variabilité de la reproduction et du recrutement de l’huître creuse en lagune méditerranéenne. La configuration lagunaire offre des atouts de productivité pour le cheptel de géniteurs et de connectivité hydrodynamique pour les larves. Cependant, il apparaît que le fonctionnement écologique du système à la base de la production primaire joue un rôle essentiel sur les apports trophiques pour le succès de la reproduction des huîtres. Ce travail s’inscrit, en outre, dans le contexte d’un écosystème en voie de restauration écologique entamant un processus d’oligotrophisation dont nous décrivons les premiers effets sur le cycle de reproduction de l’huître
The Mediterranean lagoons host many anthropogenic uses including shellfish aquaculture since the beginning of the 20th century. Imported in 1970, the cupped oyster, Crassostrea gigas, has adapted perfectly and has allowed an important development of oyster’s industry until 2008, the year of occurrence of spat outbreak related to the emergence of an Ostreid Herpes-virus µvar. The scarcity of spat and the speculation on this product changed regionally cultural practices and the supply of juveniles, with in particular the wish of developing a local activity of spat collection. However the cycle of reproduction of the species and the recruitment of juveniles were poorly known in lagoon environments. In this context, the objective of this thesis is to characterize the variability of the reproduction and the recruitment of the cupped oyster in Mediterranean lagoon. The lagoon configuration offers the advantages of productivity for the broodstock and hydrodynamic connectivity for the larvae. However, it appears that the ecological functioning of the system at the base of the primary production plays an essential role on the trophic resources for the success of oyster reproduction. This work takes place in the context of the ecological restoration under oligotrophication, which first effects we describe on the oyster's reproductive cycle

La distribution circumpolaire de la morue arctique (Boreogadus saida) s’étend dans toutes les mers arctiques. La morue arctique occupe une place unique dans le réseau alimentaire marin arctique en assurant le transfert d’énergie entre les espèces des niveaux trophiques inférieurs et les grands prédateurs arctiques tels que les mammifères et les oiseaux marins. Afin de limiter la vulnérabilité des morues juvéniles à la prédation et/ou au cannibalisme à la fin de la courte saison de croissance en Arctique, la stratégie de reproduction de cette espèce clé vise l’atteinte d’une taille pré-hivernale maximale pour les juvéniles. Deux mécanismes adaptatifs principaux, soit la période d’éclosion et la croissance initiale, influencent la variabilité dans la survie des morues arctiques juvéniles en fonction des conditions environnementales. Dans un écosystème en mutation caractérisé par une forte variabilité saisonnière et interannuelle, les dynamiques d’éclosion et de croissance de la morue arctique ont expressément besoin d’être étudiées. Au cours de la présente étude doctorale, j’ai déterminé la date d’éclosion des morues échantillonnées d’avril à septembre 2004 dans le sud-est de la mer de Beaufort. Les résultats obtenus suggèrent l’existence de deux populations distinctes de larves de morue arctique dans la région d’étude. D’une part, une population côtière dont l’éclosion hâtive (janvier à mars) s’effectuerait à l’intérieur du refuge thermique (T ≥ -0,47) occasionné par les conditions estuariennes du lac Herlinveaux qui s’étend sous la glace côtière en hiver. D’autre part, une population du large dont l’éclosion serait retardée jusqu’au printemps (avril à juin) et coïnciderait avec la dislocation du couvert de glace marine ainsi que le déclenchement vernal de la production biologique sur le plateau Mackenzie et dans le golfe d’Amundsen. Les missions d’échantillonnage automnales de 2002 à 2006 ont permis de décrire la variabilité interannuelle dans les patrons d’éclosion des juvéniles de morue arctique. Cette variabilité repose principalement sur la proportion relative des morues survivantes d’éclosion hâtive pour chaque année échantillonnée et semble reliée aux variations des facteurs environnementaux dominants de l’habitat. En définitive, cette étude doctorale a permis de mieux documenter la stratégie de reproduction de la morue arctique dans le sud-est de la mer de Beaufort permettant de maximiser la taille des juvéniles à l’aube du premier hiver sous la glace.
Arctic cod (Boreogadus saida) is widely distributed in circumpolar Arctic seawaters and plays an important role in transferring energy from lower trophic levels to higher predators in the Arctic marine food web. To limit vulnerability of young Arctic cod to predation and/or cannibalism at the end of short Arctic summers, reproductive strategy of this key species has evolved to reach the largest pre-winter size of cod juveniles. Two adaptative mechanisms strongly influence variability in survival of juvenile Arctic cod in relation to environmental conditions: the hatching season and early growth. In a changing Arctic climate that exhibits interannual variations and strong seasonality, hatching and growth dynamics of Arctic cod urgently need to be address. In this study, we first determined the individual hatch dates of juvenile Arctic cod sampled in southeastern Beaufort Sea during fall expeditions over a five-year period (2002-2006) and from April to August in 2004. The results suggest the existence of two distinct populations of larval Arctic cod in the study area. First, an inshore population that hatches early in winter (January to March) in the thermal refuge (T ≥ -0.47) provided by the estuarine waters of Mackenzie Lake extending under landfast ice. Second, an offshore population of delayed hatching (April to June) that coincide with the ice break-up and the vernal onset of biological productivity on the Mackenzie Shelf and in the Amundsen Gulf. The interannual variability (2002-2006) documented in hatching patterns of juvenile cod results from the relative importance of early-winter hatchers surviving each year and is partly related to variations in dominant environmental factor in the habitat. Overall, this study documents the reproductive strategy of Arctic cod in southeastern Beaufort Sea that aim to maximize size of juvenile at the onset of their first winter under the ice.

La variabilité spatio-temporelle des populations d'invertébrés benthiques à cycle bentho-pélagique est fortement liée au recrutement, dépendant lui-même de la dissémination des larves et par conséquent, de la reproduction. Ces différentes phases ont été étudiées dans le contexte hydrodynamique du détroit du Pas-de-Calais (régime mégatidal) chez l'ophiure Ophiothrix fragilis. Cette espèce domine le peuplement des cailloutis à épibiose sessile et joue un rôle écologique important dans le couplage bentho-pélagique. La reproduction d'O. Fragilis est cyclique et sa variabilité spatiale est supérieure à sa variabilité temporelle. La présence larvaire saisonnière est discutée et révèle que les ophioplutei sont présents de juin à septembre, ce qui traduit un étalement de la ponte sur plusieurs mois. Le transport des ophioplutei est étudié à l'échelle du cycle de la marée (morte-eau/vive-eau, flot/jusant). La distribution verticale des larves, sous influence de l'hydrodynamisme, est relativement homogène. Les ophioplutei se comportent comme des particules passives et ne présentent ni migration nycthéméral, ni migration tidale, ni migration ontogénique. Des hypothèses de transports et de sédentarisation sont proposées au regard de ces résultats et sont discutées en fonction des caractéristiques hydrodynamiques locales (structure frontale, effet de cap) et des caractéristiques biométriques et morphologiques des larves. A partir de ces connaissances, la modélisation du transport larvaire à l'échelle de la Manche a été abordée. Bien que les différentes population d'Ophiothrix fragilis communiquent entre elles, suggérant un fonctionnement en métapopulation et malgré les pertes en larves engendrées par les processus d'advection et de diffusion, la pérennité de populations semble principalement assurée par l'autorecrutement.

La population de blennies (lipophrys pavo) de la lagune de mauguio (golfe du lion, mediterranee) est sedentaire. Le regime alimentaire est compose essentiellement d'amphipodes, d'isopodes et de mercierella enigmatica tres abondants dans ce milieu. La predation semble reduite. La longevite est de trois ans au maximum. La structure en taille et en age, l'importance des recrutements et la taille des recrues varient considerablement selon l'annee. La croissance est importante durant les periodes chaudes et en dehors de la reproduction. Chaque femelle pond de nombreux lots d'ovocytes au maximum d'avril a septembre, le debut de la ponte dependant de la taille de la femelle. L'effort reproducteur est intense et mobilise l'ensemble des reserves energetiques disponibles. La maturite sexuelle est atteinte a un an environ. Le rgs, les fecondites absolues et relatives, la taille des ovocytes evoluent au cours de la reproduction et en fonction de la taille et de l'age des femelles. Trois types de males ont ete identifies, les males nidificateurs qui gardent les nids dans lesquels sont pondus les ufs, les males cleptogames qui pratiquent le vol de paternite et les males non-fonctionnels qui ne participent pas a la reproduction. Les nids potentiels, des cavites dans des blocs de pierre ou des massifs de m. Enigmatica, sont assez rares dans la lagune. La concurrence entre les males pour leur possession est intense. Elle est accrue par le comportement des femelles qui pondent preferentiellement dans des nids a entrees etroites et qui contiennent deja des ufs. Nous essayons de montrer comment ces caracteristiques peuvent etre induites par la vie en milieu lagunaire et en quoi elles peuvent faciliter la survie dans ce milieu

L’objectif a été d’étudier Puffinus yelkouan, oiseau marin pélagique encore mal connu, afin de combler les lacunes en connaissance de son écologie et de sa biologie, et d’amener des éléments concrets pour sa gestion et sa conservation. La synthèse réalisée sur son statut mondial et les menaces encourues suggère qu’il s’agit d’une espèce menacée. Nous avons évalué les méthodes de sexage morphométrique et acoustique, et identifié les paramètres à considérer dans la planification des suivis et recensements. L’analyse de la sélection de l’habitat de nidification a souligné un faible taux d’occupation de l’habitat favorable. L’analyse de l’impact de la prédation par les chats harets a montré que cette prédation constitue une menace majeure pour l’espèce et a révélé une structure inattendue des populations. Ces éléments suggèrent que l’éradication des chats sur notre site d’étude (îles d’Hyères) est une action prioritaire à mener pour dynamiser la population reproductrice et empêcher son extinction, l’habitat de nidification disponible permettant de supporter une telle dynamisation
The purpose was to study Puffinus yelkouan, a pelagic seabird remaining poorly known, in order to fill the knowledge gaps for this species ecology and biology, and to provide tangible data for its management and conservation. The review of its world status and threats emphasized that this is a threatened species. We evaluated morphometric and acoustic sexing methods and identified parameters to be considered for monitoring and census planning. The breeding habitat selection analysis highlighted a particularly low occupation rate of the suitable habitat. The analysis of feral cat predation impact showed that this predation constitutes a major threat for the species and revealed an unexpected population structure. These results prioritized cat eradication on our study site (Hyères islands) in order to enhance the breeding population dynamics and to avoid its extinction, the abundance of suitable and available breeding habitat allowing an increase in the species population

La morue arctique (Boreogadus saida) joue un rôle crucial dans l’écosystème marin arctique. Cette étude décrit pour la première fois la saison d’éclosion, la croissance et la survie larvaire de la morue arctique en mer de Laptev (océan Arctique sibérien). La saison d’éclosion y est hâtive et longue (janvier à juillet) par rapport aux polynies des eaux du Nord et du Nord-Est (mai et juin). La taille à l’âge était plus grande de 4 mm en 2005 (année de faible englacement) qu’en 2003 (année de fort englacement). La survie des larves dépendrait en grande partie des conditions de glace, plus spécialement de l’ampleur et de la durée de l’ouverture des polynies hivernales, caractéristique clé de la mer de Laptev qui démontre de fortes variations interannuelles. En particulier, l’absence de larve survivante pour la période de janvier à la mi-mars 2003 correspondait à l’absence de polynie dans la région d’étude.
Arctic cod (Boreogadus saida) plays a crucial role in the marine Arctic ecosystem. For the first time, the hatching season, and the early growth and survival of Arctic cod are described for the Laptev Sea. The hatching season was early and long (January to July) compared to the North Water and Northeast Water Polynyas (May-June). Length at age was 4 mm longer in 2005 (a year of low ice cover) than in 2003 (heavy ice cover). Larval survival could depend mainly on ice conditions, particularly on the extent and duration of opening of winter polynyas, a key feature of the Laptev Sea that shows strong interannual variations. In particular, the absence of surviving larvae for the period of January to mid-March 2003 coincided with the absence of polynya in the study area.

Comparer les structures génétiques des populations d’un couple hôte-parasite permet d’évaluer les facteurs qui façonnent la dispersion ainsi que la potentialité d’adaptation locale de ces espèces. Le modèle étudié est le crabe ectoparasite Dissodactylus primitivus et son oursin-hôte Meoma ventricosa, endémiques des Caraïbes et des côtes américaines voisines.

En étudiant des populations le long de l’arc antillais et de la côte panaméenne, ce travail a mis en évidence que la structure génétique des populations du parasite D. primitivus diffère fortement de celle de son hôte M. ventricosa (microsatellites et cytochrome oxydase I). En effet, alors que les populations du parasite présentent une différenciation au sein de cette région, celles de l’hôte sont génétiquement homogènes. Ce contraste peut être expliqué par des caractères biologiques et écologiques (fécondité, habilité à la nage, disponibilité de l’habitat) et suggère des potentialités d’adaptation locale distinctes. La distance géographique semble être importante dans la structuration des populations du crabe mais la courantologie ou encore des évènements passés (glaciations) jouent également un rôle. A l’échelle d’une même île, les crabes ne présentent pas de différenciation entre des sites distincts. En outre, nous avons pu montrer que des crabes issus d’hôtes d’espèces différentes ne sont pas différenciés génétiquement ce qui pourrait être liée à la mobilité des crabes adultes. Par des analyses de paternité, nous avons souligné cette mobilité, démontrant que le mode de reproduction du crabe est de la polygamie mais aussi que des accouplements pouvaient avoir lieu entre crabes d’espèces hôtes distinctes.

Doctorat en Sciences
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L'étude des mécanismes endocriniens est particulièrement intéressante du fait du rôle majeur des hormones dans la régulation des interactions entre la physiologie d'un organisme, son comportement, et les modifications de son environnement. Cette thèse s'est intéressée aux relations entre le statut hormonal, les performances de reproduction et le succès reproducteur d'un oiseau marin longévif, le manchot Adélie Pygoscelis adeliae, dans un contexte environnemental soumis à des changements. Le statut endocrinien de manchots mâles a été manipulé en utilisant des implants dégradables sous-cutanés diffusant l'hormone d'intérêt ou un inhibiteur de sa sécrétion. Les effets d'une modification des niveaux d'hormones sur l'investissement parental pendant l'incubation ont été mesurés à l'aide d'observations directes et d'oeufsfactices enregistrant les paramètres d'incubation. Les niveaux de corticostérone - hormone dite de stress, de prolactine - hormone des soins parentaux, et de testostérone - hormone liée aux comportements sexuels et à l'agressivité, ont été manipulés. Les effets d'une augmentation des niveaux de corticostérone sur les performances et le succès reproducteur pendant la période de l'élevage des poussins ont également été mesurés. Enfin, les conséquences d'une légère élévation des niveaux de corticostérone pendant l'ensemble de la saison de reproduction en termes de comportement et de succès reproducteur ont été examinées. Une augmentation des niveaux de corticostérone a globalement diminué les performances et le succès de reproduction. D'autre part, une modification des niveaux de prolactine ou de testostérone a affecté la durée etles paramètres d'incubation, suggérant une implication de ces deux hormones dans le contrôle de la phénologie de la reproduction. Les résultats présentés dans cette thèse mettent l'accent sur le fait que la relation entre statut endocrinien et performances de reproduction est dose, état et contexte dépendante. Nos résultats illustrent le rôle majeur des hormones étudiées dans la régulation de l'effort reproducteur, et soulignent également l'importance de considérer les interactions entre les organismes et leur environnement.

Le cycle de reproduction d'une espèce d'étoile de mer couveuse, Leptasterias polaris (Mül1er et Troschel) de 1'infralitoral de l'estuaire du St-Laurent (Québec) a été étudié. Ce comportement de couvaison a des implications sur la stratégie de reproduction, considérant qu'il impose aux femelles une période de jeûne. Nous avons donc tenté de caractériser le cycle de reproduction de cette espèce par rapport à des variations critiques dans des paramètres liés à la reproduction; tels la variation du poids des organes (gonade et hépatopancréas) et les populations de classes de tailles des cellules germinales. Chez le mâle et la femelle, on retrouve un cycle annuel de ponte, quoique l'amplitude de l'indice gonosomatique soit de 2 à 3 fois plus grand chez le mâle. Cette faible amplitude chez les femelles est due au peu d'ovocytes (environ 4 000) produits chaque année. La ponte n'entraîne pas un lessivage des ovaires qui présentent une réserve importante d'ovocytes et où on ne retrouve pas l'évidence de phagocytose. Chez la population, l'émission des ovocytes s'étire généralement de septembre à décembre et est suivie d'une période de couvaison de 4 à 5 mois. Chez le mâle, le début de l'émission des gamètes survient en septembre et se prolonge jusqu'en janvier. La synchronisation avec les femelles suggère une stimulation par un facteur exogène (température, phérornone). L'indice hépatosomatique évolue de façon si irrégulière qu'on ne peut établir une corrélation avec les variations de l'indice gonosomatique, comme on retrouve chez d'autres espèces d'étoiles de mer. Mais on peut tout de même observer une tendance à la baisse lors du recrutement annuel des gamètes femelles. Ainsi, L. polaris semble minimiser les pertes d'énergie en ne produisant que peu de gros oeufs (3 000 - 4 000) qui sont recrutés et subissent la maturation à partir d'un stade préexistant ayant déjà atteint un stade vitellogénique avancé. La ponte et la couvaison se manifestent en hiver, où l'investissement énergétique nécessaire pour les besoins métaboliques des couveuses sera à son minimum. De plus, les juvéniles étant libérées au printemps pourront profiter d'une part de la production et de la fixation maximale des microphytes benthiques, et d'autre part des larves des autres invertébrés ainsi que d'une température avantageuse pour la croissance.