Variations ontogéniques et spatio-temporelles des écophases larvaires des poissons : évaluation de la condition nutritionnelle et détermination des périodes critiques

par Julien Di Pane

Thèse de doctorat en Sciences et Technologies. Géosciences, Ecologie, Paléontologie, Océanographie

Sous la direction de Paul Marchal et de Philippe Koubbi.

Soutenue le 21-11-2019

à Littoral , dans le cadre de École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Villeneuve d'Ascq, Nord) , en partenariat avec Institut français de recherche pour l'exploitation de la mer (équipe de recherche) , Pôle métropolitain de la Côte d'Opale (Financeur) et de Laboratoire Ressources halieutiques Manche Mer du nord- IFREMER Centre Manche Mer du Nord- / HMMN (laboratoire) .

Le président du jury était Éric Thiébaut.

Le jury était composé de José Zambonino Infante, Sandrine Vaz, Marie-Pierre Halm-Lemeille, Christophe Loots.

Les rapporteurs étaient José Zambonino Infante, Sandrine Vaz.


  • Résumé

    En tant que facteur de déterminisme du recrutement, l'étude du succès de suivi des larves de poissons a depuis les travaux de Hjort (1914) prit une importance cruciale pour la compréhension des variations de la dynamique des populations. La nutrition et les conséquences du jeûne des larves sont désormais largement acceptées comme des sources majeures de variabilité dans la survie, expliquant que le nombre de descendant recrutant la population adulte est non proportionnel à la biomasse des reproducteurs. C'est dans ce contexte que s'est inscrit cette thèse avec pour but d'identifier in situ les périodes critiques (i.e. stades à forte mortalité) du développement larvaire, et définir les conditions environnementales qui leurs sont favorables à l'aide d'indices de condition biochimique et histologique. Par la réalisation de plusieurs campagnes hivernales et printanières, réalisées principalement en Manche orientale et Mer du Nord, des données de distributions, d'abondances et de conditions larvaires ont pu être acquises. Une plus faible abondance larvaire a été mise en évidence en 2017 comparé aux années 1990, notamment pour les espèces ayant déjà montré une forte baisse de leur stock depuis le réchauffement des eaux survenu à la fin des années 1990. Cette baisse d'abondance pourrait être en lien avec une diminution des zones favorables à une bonne condition, notamment pour la sole. Les indices histologiques étant définis expérimentalement, ces indices ont été calibrés au moyen d'outils statistiques et d'une revue de la littérature, de manière à obtenir une méthode plus adaptée aux larves récoltées in situ. Cette nouvelle approche a été couplée à un indice de croissance afin de définir pour trois espèces clé de manche (sole, sprat et merlan) les zones, périodes et conditions environnementales favorables à une bonne condition et croissance larvaire durant la période critique de première alimentation. Enfin, ces indices ont été couplés à un indice lipidique afin de définir les variations de condition et de stratégie d'allocation de l'énergie des larves de plie au cours de l'ontogénie, montrant un changement d'une stratégie de croissance à une de création de réserves énergétiques à l'entrée à la métamorphose (transition entre phase larvaire et juvénile). Ces résultats suggèrent plusieurs périodes critiques potentielles durant le développement et que, selon les espèces, les paramètres environnementaux augmentant la probabilité de survie sont variables. Ces résultats de condition devraient être considérés dans les modèles écosystémiques afin de mieux comprendre les facteurs de variation du recrutement des poissons.

  • Titre traduit

    Ontogenic and spatio-temporal variations of larval ecophases of fish : nutritional condition assessment and identification of critical periods


  • Résumé

    As a deterministic factor in recruitment, the study of the survival success of fish larvae has since the work of Hjort (1914) become crucizl to understanding variations in population dynamics. Nutrition and the consequences of larval starvation are now widely accepted as major sources of variability in survival , explaining that the number of offspring recruiting the adult population is not proportional to the spawning biomass. It is in this context that this thesis was written with the aim of identifying in situ the critical periods (i.e. high mortality stages) of the larval development, and defining the environmental conditions that are favourable to them using biochemical and histological condition indices. By carrying out several winter and spring surveys, mainly in the Eastern English Channel and North Sea, data on distributions, abundances and larval conditions have been acquired. A lower larval abundance has been highlighted compared to the 90s, particularly for species that have already shown a decline in their stock since the warming of the waters in the late 90s. This decrease in abundance could be linked to a decrease in areas favourable to good condition, particularly for sole. As the histological indices were defines experimentaly, these indices were calibrated using literature and statistical tools in order to obtain a method more adapted to the larvae collected in situ. This new approach was coupled with a growth index to define for three key species (sole, sprat and whiting) the zones, periods and environmental conditions favourable to good larval condition and growth during the critical first feeding period. Finally, these indices were coupled with a lipid index to define variations in the condition and energy allocation strategy of plaice larvae during ontogeny, showing a change from a growth strategy to one of creating energy reserves at the entrance to metamorphosis (transition from larval to juvenile phase). These results suggest several potential critical periods during development and, depending on the species, the environmental parameters increasing the probability of survival are variable. These condition results should be considered in ecosystem models to better understand the factors of variation in fish recruitment.


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