Entre variabilité interannuelle et stratégies individuelles : effets des paramètres environnementaux sur l’écologie alimentaire et le succès reproducteur des éléphants de mer de l’archipel de Kerguelen

Impacts of environmental parameters on the foraging behaviour and breeding success of southern elephant seals from Kerguelen Islands : influence of individual strategies and inter-annual variability

• Auteur / Autrice : Julie Mestre
• Direction : Jean-Benoît Charrassin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Écologie marine
• Date : Soutenance le 18/12/2020
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de l'environnement d'Île-de-France (Paris ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre d'études biologiques de Chizé - CEBC
• Jury : Président / Présidente : Gilles Reverdin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jérôme Bourjea, Christophe Guinet
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Mike Hammill, Frédéric Ménard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Isotopes stables en écologie

Biotélémétrie

Chaînes alimentaires

Alimentation

Reproduction (biologie)

Kerguelen, Îles (Terres australes et antarctiques françaises)

Éléphants de mer

Mots clés libres

Écologie alimentaire

Télémétrie

Isotopes stables

Stratégies alimentaires

Succès reproducteur

Éléphants de mer austraux.

Foraging ecology

Bio-logging

Stable isotopes

Foraging strategies

Breeding success

Southern elephant seals

Résumé

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.