Mouvements et énergétique en mer à fine échelle des manchots

Fine-scale foraging movements and energetics in penguins

• Auteur / Autrice : Grace Sutton
• Direction : John Arnould, Charles-André Bost
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie de l'environnement, des populations, écologie
• Date : Soutenance le 15/11/2021
• Etablissement(s) : La Rochelle en cotutelle avec Deakin university (Geelong, Australie)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Euclide (La Rochelle ; 2018-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre d'études biologiques de Chizé - CEBC
• Jury : Président / Présidente : Paco Bustamante
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : John Arnould, Charles-André Bost, Paco Bustamante, Matthieu Le Corre, Philip Trathan, José Carlos Caetano Xavier, Tiphaine Jeanniard du Dot
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Matthieu Le Corre, Philip Trathan, José Carlos Caetano Xavier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biotélémétrie

Changements climatiques -- Adaptation

Prédation (biologie)

Adaptation

Alimentation

Manchots (oiseaux)

Mots clés libres

Énergétique

Manchot

Proie

Energetics

Penguin

Prey

Résumé

Quantifier les interactions prédateur-proie peut être difficile sur le plan logistique, en particulier dans les environnements marins. Cependant, il est essentiel de prédire comment les individus réagissent aux changements dans la disponibilité des proies, un facteur important dans l'évaluation de l'impact du changement climatique. Dans la présente étude, une combinaison de caméras, d'accéléromètres, d'enregistreurs de plongée et de GPS a été utilisée pour déterminer les facteurs influençant l'effort et l'efficacité de la recherche alimentaire chez les manchots. Celles-ci ont été étudiées chez 3 espèces : le manchot pygmée (Eudyptula minor), le manchot du Cap (Spheniscus demersus) et le gorfou macaroni (Eudyptes chrysolophus). Chez chaque espèce, les patchs de proies dictaient le mouvement tridimensionnel des manchots dans la colonne d'eau. L'effort de recherche de nourriture chez le manchot pygmée était influencé par l'abondance des proies, et non par le type de proie. L'accélération moyenne des manchots pygmées a été examinée en tant qu'indice d'effort et s'est avérée fortement corrélée aux taux de dépense énergétique déterminés à partir d'eau doublement marquée. L'apprentissage automatique a été utilisé pour détecter les captures de proies qui ont été validées à l'aide de caméras vidéo chez le manchot du Cap et le gorfou macaroni. Il a été constaté que les manchots du Cap présentaient des plongées pélagiques et une grande proportion de plongées benthiques. Les plongées benthiques étaient plus coûteuses mais plus fructueuses que les plongées pélagiques, indiquant un compromis entre l'effort et le succès. Les gorfous macaronis ont affiché un comportement spécifique à leurs proies, plongeant profondément lorsqu'ils se nourrissent de krill et effectuant des plongées peu profondes lorsqu'ils ciblaient des poissons. Cet ensemble de travaux met en évidence l'effet des patchs de proies et les facteurs de variabilité du comportement de recherche alimentaire.

Quantifying predator-prey interactions can be logistically difficult, especially in marine environments. However, it is essential to predict how individuals respond to changes in prey availability, an important factor in assessing the impact of climate change. In comparison to flying seabirds, penguins (Family: Spheniscidae) experience greater constraints when breeding due to restrictions in foraging range. As such, this group of seabirds are considered good indicators of local ecosystem health. Animal-borne video cameras have made it possible to observe behaviour in response to prey field. In the present study, a combination of animal-borne video cameras, accelerometers, dive recorders and GPS were used to determine the factors influencing foraging effort and efficiency in penguins. These were investigated in 3 species: 1) little penguin, Eudyptula minor; 2) African penguin, Spheniscus demersus, 3) Macaroni penguin, Eudyptes chrysolophus. In each species, the immediate prey field dictated the 3-dimensional movement in the water column. Foraging effort in little penguins was influenced by the abundance of prey, not prey type. The mean body acceleration of little penguins was examined as an index of effort and was found to be highly correlated to energy expenditure rates determined from doubly-labelled water. Machine learning was used to detect prey captures which were validated using video cameras in African and Macaroni penguins. It was found that African penguins exhibited pelagic dives and a large proportion of successful benthic dives. Benthic dives were costlier but more successful than pelagic ones, indicating a trade-off between effort and success. Macaroni penguins displayed prey-specific behaviour, diving deep when foraging on subantarctic krill (Euphausia vallentini) and completing shallow dives when targeting juvenile fish.This body of work highlights the effect of prey field and the drivers of variability in foraging behaviour.