Rearing practices and early performance of migratory fish for stocking program : study of the critically endangered European sturgeon (Acipenser sturio)

par Erika Carrera Garcia

Thèse de doctorat en Ecologie évolutive, fonctionnelle et des communautés

Sous la direction de Eric Rochard et de Marie-Laure Acolas.

Le président du jury était Marie-Laure Bégout Anras.

Le jury était composé de Eric Rochard, Marie-Laure Acolas, Marie-Laure Bégout Anras, François Sarrazin, Anne Gro Vea Salvanes, Jörn Gessner, Juhani Pirhonen.

Les rapporteurs étaient François Sarrazin, Anne Gro Vea Salvanes.

  • Titre traduit

    Pratiques d’élevage et performances des jeunes stades de poissons migrateurs amphihalins dans le cadre de programmes de repeuplement : cas d’étude d’une espèce en danger critique d’extinction l’esturgeon européen (Acipenser sturio)


  • Résumé

    En biologie de la conservation, les pratiques de réintroduction consistent à élever des animaux en captivité et à les relâcher dans l’aire de répartition où l’espèce en question a décliné ou disparu, ceci dans le but de soutenir la population naturelle. Pour les poissons, l’élevage en pisciculture implique une sélection des individus au moment de la reproduction et un développement des jeunes stades dans un environnement contrôlé qui peuvent influencer fortement les attributs comportementaux,génétiques, morphologiques et physiologiques nécessaires pour répondre de manière adéquate aux conditions du milieu naturel. L’exposition de ces individus naïfs, particulièrement les jeunes stades, àla variabilité (environnements enrichis) pourrait limiter ces carences et améliorer la survie post lâcher.Dans ce cadre, des expérimentations sont nécessaires pour comprendre comment l’environnement d’élevage affecte les performances individuelles qui impacteront directement la fitness en milieu naturel et par conséquent l’efficacité des programmes de réintroduction avec un objectif de conservation. La dernière population d’esturgeon sauvage d’Europe de l’ouest est issue de la Gironde (Sud-Ouest France), il s’agit de l’esturgeon européen (Acipenser sturio). Cette espèce est classée en danger critique d’extinction et fait l’objet d’un programme de restauration européen décliné en plans d’actions nationaux en France et en Allemagne. Dans ce travail, cette espèce est utilisée comme modèle afin d’évaluer les effets des pratiques d’élevage sur la survie, la croissance et le comportement des jeunes de l’année en captivité puis leur comportement et leur survie post lâcher en milieu naturel. Des esturgeons nés en captivité, issus de 2 croisements, ont été élevés selon deux méthodes, l’élevage « traditionnel » (faible variabilité spatiale et temporelle) et l’élevage« enrichi » (augmentation de la variabilité spatiale et temporelle), jusqu’à ce qu’ils atteignent trois mois puis leurs performances ont été évaluées en conditions contrôlées. Les individus ont ensuite étaient relâchés en rivière et leurs déplacements individuels ont été suivis pendant 20 jours à l’aide d’une technologie de télémétrie acoustique après avoir évalué les effets du marquage sur les performances individuelles. Les résultats en conditions contrôlées mettent en évidence que dans un élevage enrichi les individus atteignent un poids et une taille supérieurs dès le premier mois de vie.L’analyse de la croissance révèle que les individus issus des deux croisements ont une croissance similaire en conditions enrichies mais celle-ci diffère dans un environnement traditionnel. L’analyse du comportement en milieu contrôlé indique que les individus élevés en conditions enrichies seraient plus lents à explorer un environnement inconnu mais plus nombreux que parmi les individus élevés de manière traditionnelle. Le suivi post-lâcher des jeunes stades de cette espèce et plus largement des espèces d’esturgeon a été réalisé pour la première fois dans le cadre de ce travail. La survie globale des poissons était de 69,3% (52.2−90.9%), la survie la plus faible concernant un croisement élevé de manière traditionnelle. [...] Ce travail milite pour que les pratiques de repeuplement et la recherche sur l’écologie des espèces travaillent en synergie afin de favoriser la mise en place d’une aquaculture adaptative qui soutienne la conservation des espèces.


  • Résumé

    Stocking for conservation purposes is the practice of raising animals in captivity and releasing the min to an area from which the species have either declined or disappeared, in an attempt to enhance the natural population. Fish reared in hatcheries are exposed to selective reproduction, and early life experiences in a safe setting can strongly influence the behavioral, genetic, morphological and physiological attributes necessary to respond adequately to natural conditions after stocking.Exposing naive individuals to variability during early stages −enriched environment− could reduce such deficiencies and improve fish survival after release. This approach needs to be studied tounderstand how it affects performance traits that will directly impact fish fitness in the wild and consequently, its effects on stocking programs efficiency for conservation. The last remaining wild sturgeon population in Western Europe, the European sturgeon (Acipenser sturio), is located in theGironde (Southwest France). This species is critically endangered and subject of a recovery plan with specific action plans in France and Germany. In this study, this species was used as a model to assess effects of rearing practices on survival, growth and behavioral performance of young-of-the-yearsturgeons before stocking and their behavior and survival in the wild after release. Captive-born sturgeons belonging to two crossings were reared under traditional (i.e. low spatial and temporal variability) and enriched (i.e. higher spatial and temporal variability) practices for 3 months and their performance was evaluated in laboratory. Then, the fish were released in the Dordogne River and their individual movements were tracked for 20 days using a acoustic telemetry system; after evaluating the tagging effects on fish performance. Results in the laboratory demonstrated that enriched environment resulted in bigger fish from the first month. Growth curve analysis revealed that enriched environment made both fish crossings grow in a similar manner. In contrast, crossings’growth differed in traditional rearing. Behaviorally, enriched-reared fish were slower to explore a new environment but more individuals engaged on doing so than traditional-reared fish. Post-release assessment on such small individuals was carried out for the first time for a sturgeon species. Fish over all survival was 69.3% (52.2−90.2%) where the lowest survival was found for one crossing reared under traditional conditions. After release, most movements (85.7%) occurred during the first three days after stocking and downstream direction. During the study, 82% of the fish were detected within 13.5km from the release site and no fish reached the saline estuary. Fish were mainly active during night hours, but traditional-reared fish were significantly more active during the day than enriched-reared fish during the first three days. Our findings advocate for the integration of enriched rearing practices within the juvenile production for release in order to boost the performances linked fitness. Stocking practices and life history research should work together to favor adaptive aquaculture approaches, which support species conservation

  • Titre traduit

    Prácticas de cría y rendimiento temprano de peces migratorios en programas de repoblación : estudio del esturión europeo (Acipenser sturio), especie en peligro crítico de extinción


  • Résumé

    En conservación, la repoblación de especies es la práctica de criar animales en cautiverio y suposterior liberación en zonas donde la especie ha disminuido o desaparecido con la finalidad deaumentar la población natural. Los peces cultivados en piscifactorías están expuestos a la reproducción selectiva, y la experiencia temprana en ambientes seguros puede tener una fuerte influencia en los atributos genéticos, morfológicos, fisiológicos y de comportamiento, necesarios para responder adecuadamente en la naturaleza después de la liberación. La exposición de individuos sin experiencia previa a la variabilidad en el ambiente (ambientes enriquecidos) durante los estadios tempranos de su desarrollo puede reducir estas deficiencias y mejorar la sobrevivencia después de la liberación. Este tema necesita ser estudiado más a fondo para entender cómo el ambiente de cría afecta los atributos de rendimiento que influirán directamente en el “fitness” de los individuos una vez en la naturaleza y por consecuencia, en la eficiencia de los programas de repoblación para la conservación. El último relicto de esturión salvaje en el sudoeste de Europa, el esturión europeo (Acipenser sturio), está en peligro crítico de extinción, sujeto a un plan de recuperación y planes específicos de conservación en Francia y Alemania. En este estudio, esta especie fue usada como modelo para evaluar los efectos de las prácticas de cría en la sobrevivencia,crecimiento, y comportamiento en juveniles de menos de un año de edad antes de la liberación y, su comportamiento y sobrevivencia en la naturaleza después de la liberación. Para esto, esturiones de dos cruces diferentes fueron criados durante tres meses en cautiverio en ambientes tradicionales(baja variabilidad espacial y temporal) y ambientes enriquecidos (alta variabilidad espacial ytemporal) y evaluados en laboratorio. Posteriormente los peces fueron liberados en el río Dordoña y se rastrearon sus movimientos individualmente durante 20 días usando un sistema de telemetría; los efectos de este marcado se evaluaron previamente. Los resultados de laboratorio demuestran que la cría enriquecida produce peces de mayor tamaño desde el primer mes de crianza. Los análisis en las curvas de crecimiento revelaron que la cría enriquecida hizo que los peces de ambos cruces crecieran de manera similar. Por el contrario, el crecimiento fue diferente bajo la cría tradicional. Con respecto al comportamiento, los peces de cría enriquecida tardaron más en empezar a explorar un ambiente nuevo pero más individuos se involucraron en esta actividad que los peces de cría tradicional. En la naturaleza, es la primera vez que se monitorea esturiones de tan poca edad. La sobrevivencia global fue del 69.3% (52.2−90.9%) donde uno de los cruces criado tradicionalmente tuvo la tasa más baja.(...) Las prácticas de repoblación y la investigación de historia de vida deben trabajar en conjunto para favorecer los enfoques adaptativos de acuacultura que apoyen la conservación de especies.


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