5)µ4& &OWVFEFMPCUFOUJPOEV %0$503"5%&-6/*7&34*5²%&506-064& %ÏMJWSÏQBS Université Toulouse 3 Paul Sabatier (UT3 Paul Sabatier) 1SÏTFOUÏFFUTPVUFOVFQBS Jade VACQUIE GARCIA -F lundi 7 avril 2014 5Jtre : Variation spatio-temporelle de l'activité d'alimentation des éléphants de mer en relation avec les paramètres physiques et biologiques de l'environnement ED SEVAB : Écologie, biodiversité et évolution 6OJUÏEFSFDIFSDIF CNRS %JSFDUFVS T EFʾÒTF Christophe GUINET & Etienne DANCHIN 3BQQPSUFVST Yan ROPERT-COUDERT & Mike HAMMILL "VUSF T NFNCSF T EVKVSZ Jérôme MALLEFET, Géraldine LOOT & Frédéric BAILLEUL REMERCIEMENTS Mes remerciements vont tout d’abord à mon directeur de thèse, Chirstophe Guinet pour m’avoir fait confiance, m’avoir écoutée, guidée et épaulée tout au long de cette aventure. Merci d’avoir cru en moi depuis mon master. C’est sur un coup de tête qu’un jour de juin 2009, je venais te rencontrer pour décrocher un stage et tu m’as donné bien plus que ça, tu m’as permis de m’épanouir et d’évoluer dans un monde qui m’a toujours passionnée. Merci à Etienne Danchin, mon co-directeur de thèse. Merci pour tes conseils, tes commentaires et merci de m’avoir permis de prendre du recul sur mon travail. Un grand merci à Frédéric Bailleul, mon troisième « co-directeur », pour m’avoir suivie et supportée durant ces trois années. Merci d’avoir rendu tout cela possible, c’est grâce à toi que j’ai pu vivre cette aventure. Merci pour nos longues discussions, parfois agitées, mais toujours très fructueuses. Je remercie aussi l’Agence Nationale de la Recherche pour avoir financé cette thèse (via le projet TOPP-PATCHES de Frédéric Baillleul) ainsi que l’Ecole Doctorale Sciences Ecologiques, Vétérinaires, Agronomiques, Bioingénieries de Toulouse pour l’avoir permise. Merci aussi à Dominique Pantalacci pour sa disponibilité. Je remercie Vincent Bretagnolle et Henri Weimerskirch pour m’avoir permis d’effectuer ce travail au sein du laboratoire CEBC et de l’équipe Prédateurs Marins. Et bien sûr je remercie Yan Ropert Coudert, Mike Hammill, Jérôme Mallefet et Géraldine Loot d’avoir accepté de faire partie de mon jury de Thèse. Merci à tous les gens qui ont croisé ma route à un moment ou un autre au laboratoire. Vos sourires m’ont beaucoup apporté. Je pense à Aloïs Artaux, François Boissinot, Alessio Maglio, Déborah Pardo, Lucie Montorio, Marie Louis, Clara Péron, Thibault Powolny, Mickaël Guillon, Cécile Bon, Helène Gadenne… Merci à toutes les personnes qui ont aidé à contribuer à ce travail. Je pense à Charles- André Bost, Yves Cherel, John Arnould, Morgane Viviant, Tiphaine Jeanniard Du Dot, Pascal Monesthiez, Kevin Le Rest et David Pinaud. Vos conseils et collaborations m’ont été précieux tout au long de ma thèse. Je remercie bien sûr aussi toutes les personnes de l’équipe éléphants de mer sans qui tout cela n’aurait pas été possible : Anne Cécile Dragon, Cédric Cotté, Mathieu Authier, Joffrey Jouma’a, Guillaume Bessigneul, Thomas Jaud, Guillaume Dubois, Cécile Laurent, Gaëtan Richard, Alexandre Genin, Yves Lebras, Fabien Vivier, Jean- Charles Vaillant, Julien Biou, Alice Della-Penna, Baptiste Picard et Sara Labrousse. Ce travail c’est le notre. Une pensée toute particulière va à Baptiste Picard qui a toujours répondu présent quand j’avais besoin de son aide. Merci à tous les volleyeurs de Chizé ou d’ailleurs qui ont su me redonner du courage et de la force quand il le fallait : Alice, Alizée, Sophie, Paul, Joffrey, Baptiste, Laurie, Benoit, Bertrand, Christophe, Giovanni… Merci à tous les VATs qui travaillent d’arrache-pied pour nous fournir des données précieuses mais qui savent se lâcher quand il le faut ; je pense à Thomas, Kéké, Max, Thibault, Joan et Alex. Merci à mes amis de Chizé. Sans votre joie de vivre et votre enthousiasme je n’en serais jamais arrivée là. Merci au Chucks : Adrien, Vincent, Florian, Thomas, Boen (pas tout à fait un chuck mais un peu quand même). Merci à la coloc de La Foye Monjault-Villefollet : Alizée, Pierre, Baptise, Dédé, Laurie et Meumeu (pas tout à fait non plus de la coloc mais comme si…). Merci à Tic et Tac et à Dorian, votre énergie est sans faille et vous faites du bien autour de vous. Et bien sûr merci à la tribu NOJAFEN DE TAFELZOUT, Nory El Ksaby et Tiphaine Jeanniard du Dot, je n’oublierai jamais les moments passés avec vous sur le terrain ! Enfin, c’est quand on tourne une page que l’on se rappelle des personnes grâce aux quelles tout a commencé. Certaines rencontres sont déterminantes dans une vie, et les rencontres avec Géraldine Loot et Simon Blanchet en font partie, merci à vous. Finalement je souhaite remercier mes ‘coloc’, Mathieu, Kévin, Aurélie, Damien et JF, j’ai adoré passer ces trois ans avec vous et nos soirées au coin du feu vont énormément me manquer. Un grand merci aussi à ma deuxième maison. Merci à Sophie, Aurélien, et merci à Paulo le « boumian » (pour avoir initié un nombre incalculable de « conneries » et avoir suivi les miennes, ça n’aurait pas été pareil sans toi). Merci à vous pour l’aide apportée dans la finalisation de ce manuscrit mais surtout merci pour tous ces moments de rire, de folie, mais aussi et surtout de complicité et d’amitié Et puis bien sûr, je souhaite remercier ma famille et particulièrement mes parents. Je vous dois tant. Vous avez toujours su croire en moi et vous avez toujours su me ‘rebooster ‘quand j’en avais besoin. Tout cela c’est grâce à vous… TABLE DES MATIERES INTRODUCTION GENERALE……………………………………………...1 A. Les écosystèmes marins face aux variations environnementales………………………………………....2 B. Activité d’alimentation: généralités…………………………………………………………………………….3 C. Activité d’alimentation: modèles théoriques………………………………………………………………….4 D. Activité d’alimentation : estimation des densités locales de ressources ………………………………....6 E. Intérêt d’une étude comportementale centrée sur l’activité d’alimentation des prédateurs…………….7 F. Biologging : collecte de données en environnement naturel marin………………………………………..9 G. Objectif et structure de la thèse …………………….……………………………………………………….12 CHAPITRE I. Modèles, sujets et site d’étude…………………………….15 I.1. L’éléphant de mer du sud : le prédateur supérieur et le porte-instrument……………………………...16 I.2. Les poissons mésopélagiques myctophidés : la proie………………………………….………………...20 I.3. L’Océan Austral : l’environnement proie-prédateur……………………………………………………….21 I.4. Un modèle et un site d’étude approprié ……………………………………………………………….…..22 CHAPITRE II. Des enregistreurs adaptés : déploiement et traitement de routine………………………………………………………..25 II.1. Description des appareils utilisés dans cette thèse et fonctions principales …………………………26 II.2. Capture des animaux et déploiement des appareils…..……………………………………………..….31 II.3. Traitements de routine ……………………………………………………………………………………..35 CHAPITRE III : Quantification de l’activité d’alimentation des EMSs par l’estimation à fine échelle de la prise alimentaire ………….39 III.1. Introduction ………………………………………………………………………………………………….40 III.2. Méthodologie………………………………………………………………………………………………...46 III.3. Résultat: une analyse descriptive…………………………………………………………………………50 III.4. Discussion ……………………………………………… ………………………………………………….53 CHAPITRE IV : Prédiction quantitative de l’activité d’alimentation par une approche comportementale………………........57 IV.1.Introduction et objectif de ce chapitre…………………………………………………………………….58 IV.2.Méthodologie …………………………………………………………………………………………..…...59 IV.3.Résultats……………………………………………………………………………………………………. 62 IV.4. Discussion……………………………………………………………………………………………….....64 CHAPITRE V : Activité d’alimentation des éléphants de mer en relation avec les paramètres physiques de leur environnement. Une analyse à fine échelle spatiale et temporelle. ………………….....71 V.1. Introduction………………………………………………………………………………………………..…72 V.2. Méthodologie………………………………………………………………………………………………...76 V.3. Résultats…………………………………………………………………………………………………......79 V.4. Discussion……………………………………………………………………………………………….......83 CHAPITRE VI: Activité d’alimentation des éléphants de mer en relation avec un paramètre biologique de leur environnement. Une analyse globale……………………………………..91 VI.1. Introduction……………………………………………………………………………………………...…..92 VI.2. Méthodologie……………………………………………………………………………………………….100 VI.3. Résultats………………………………………………………………………………………………..…..109 VI.4.Discussion……………………………………………………………………………………………...…...111 DISCUSSION GENERALE……………………………………………....117 A. Synthèse des résultats…………………………..………………………………………………………....118 B. Relations entre les différents chapitres et perspectives………………….……………………..……..120 C. Coûts et bénéfices des fonctions de signalisation dans le cadre des relations proie-prédateurs…128 LISTE DES FIGURES ....................................................................... 133 LISTE DES TABLEAUX .................................................................... 139 LISTE DES EQUATIONS....................................................................141 REFERENCES .................................................................................. 143 ANNEXES............................................................................................159 PUBLICATIONS Tableau 0 : Liste des publications insérées dans cette thèse. CONFERENCES Liste des conférences auxquelles j’ai participé durant ma thèse. La conférence à laquelle j’ai donné une présentation orale est en trait gras alors que les conférences auxquelles j’ai présenté un poster sont en trait normal : • 2nd « CLIOTOP » Symposium. 11-15 Février 2013 Nouméa, Nouvelle Calédonie • 9th « Ecology and Behavior » Meeting. 22-26 Avril 2013 Strasbourg •