Traits d’histoire de vie et sélection d’habitat chez le requin bouledogue et le requin tigre pêchés à La Réunion

Life history, habitat selection and trophic interactions of tiger shark and bull shark in Reunion Island coastal ecosystem

• Auteur / Autrice : Florian Hoarau
• Direction : Sébastien Jaquemet, Audrey Darnaude
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie marine
• Date : Soutenance le 01/12/2022
• Etablissement(s) : La Réunion
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Technologies et Santé (Saint-Denis, La Réunion)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Écologie marine tropicale des océans Pacifique et Indien (Réunion)
• Jury : Président / Présidente : Pascale Chabanet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Arnault Gauthier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jacques Panfili, Élise Dufour

Mots clés

Mots clés contrôlés

Requin-tigre

Distribution géographique

Carcharhinus leucas

Écologie marine

La Réunion (France ; île)

Sclérochronologie

Mots clés libres

Requin tigre

Requin bouledogue

Requins

La Réunion

Écologie marine

Sclérochronologie

Tiger shark

Bull shark

Sharks

Réunion Island

Marine ecology

Sclerochronology

Résumé

Les requins sont des poissons au squelette cartilagineux, qui occupent souvent les positions supérieures des réseaux trophiques. Plus de 75% des espèces sont menacées par la pêche, la destruction de leur habitat ou la pollution anthropique. Le déclin des populations de requins affecte le fonctionnement des écosystèmes et des mesures de conservation sont aujourd’hui prises pour en limiter l’ampleur. Paradoxalement, dans certaines régions, quelques espèces de grands requins sont pêchées pour réduire les interactions Homme-requin aux conséquences socio-économiques négatives. C’est le cas à La Réunion, où un programme de pêche de prévention cible le requin bouledogue (Carcharhinus leucas) et le requin tigre (Galeocerdo cuvier), deux espèces responsables d’une augmentation des attaques sur l’Homme depuis 2011. Les connaissances locales sur l’écologie des deux espèces et l’effet de la pêche sur leurs populations sont insuffisantes pour envisager une gestion intégrée du risque requin. L’utilisation de l’habitat par les individus d’âge et sexe différents est une information importante pour la gestion du risque, mais elle n’est pas suffisamment documentée à La Réunion. Les requins ont des vertèbres calcifiées, qui grandissent tout au long de leur vie et qui enregistrent de ce fait des informations sur l’environnement, l’alimentation et la physiologie de l’animal. L’analyse des vertèbres constitue ainsi une méthode utile pour étudier les traits de vie des requins. La lecture des bandes de croissance des vertèbres de 140 requins bouledogue et 163 requins tigre, issus de la pêche de prévention, a permis d’estimer l'âge des individus et d’établir les modèles de croissance individuelle pour les deux espèces à La Réunion. Les rapports isotopiques du δ13C, δ15N et du δ18O et les concentrations en éléments traces (Li7, Mg25, Ca43, V51, Cr52, Mn55, Co59, Ni60, Cu65, Zn66, Rb85, Sr86, Ba138, et le Pb208) ont été analysés le long de la vertèbre afin d’étudier des changements possibles d’écologie trophique et d’utilisation de l’habitat en fonction de l’âge. Les différentes analyses ont confirmé que les deux espèces de requin ont une grande taille à la naissance, une croissance lente, une maturité tardive et une forte longévité. Les modèles de croissance globale de von Bertalanffy développés se sont avérés performants pour décrire la croissance des deux espèces, bien que certains paramètres démographiques soient mieux évalués par une approche bayesienne. Une différence significative de la croissance entre les sexes a été montrée chez les deux espèces, avec des femelles dont des longueurs maximales théoriques sont plus élevées que les mâles. Chez le requin bouledogue, les paramètres démographiques sont supérieurs à ceux établis dans l’Altantique et le Pacifique, mais similaire à ceux établis en Afrique du Sud pour l’espèce. Les analyses isotopiques du δ13C et du δ15N ont mis en évidence des changements ontogéniques de l’alimentation chez les deux espèces, accompagnés d’une augmentation du niveau trophique avec l’âge. Le requin bouledogue s’alimente plus près des côtes que le requin tigre. Les analyses de la composition élémentaire des vertèbres ont permis de discriminer les différents lieux de captures et d’identifier des habitats juvéniles différents des adultes à La Réunion chez le requin bouledogue. De plus, les requins bouledogue étudiés semblent en majorité avoir évolués toute leur vie dans les masses d’eaux de La Réunion. Peu d’individus auraient immigré, soulignant le caractère résidant de cette espèce. Pour le requin tigre, l’analyse des éléments traces a montré que l’utilisation de l’habitat varie principalement selon la taille des individus et que tous effectuent des déplacements réguliers à grande échelle. Cette étude permet de mieux comprendre l’écologie et l’utilisation de l’habitat des deux espèces de requin à La Réunion et apporte des éléments nouveaux pour la gestion locale de ces espèces.

Sharks are fish with a cartilaginous skeleton, which often occupy the upper positions of food webs. Over 75% of species are threatened by fishing, habitat destruction or anthropogenic pollution. The decline in shark populations affects the functioning of ecosystems and conservation measures are now being taken to limit its extent. Paradoxically, in some regions, a few species of large sharks are caught to reduce human-shark interactions with negative socio-economic consequences. This is the case in Reunion, where a prevention fishing program targets the bull shark (Carcharhinus leucas) and the tiger shark (Galeocerdo cuvier), two species responsible for an increase in attacks on humans since 2011. The knowledge of the ecology of the two species and the effect of fishing on their populations is insufficient locally to consider integrated shark risk management. Habitat use by individuals of different ages and sexes is important information for risk management, but it is not sufficiently documented in Reunion. Sharks have calcified vertebrae, which grow throughout their lives and thereby record information about the animal's environment, diet and physiology. The analysis of vertebrae thus constitutes a useful method for studying the life traits of sharks. Reading the growth bands of the vertebrae of 140 bulldog sharks and 163 tiger sharks caught within the shark control program, allows to estimating the age of individuals and to establish individual growth models for the two species in Reunion. Isotope ratios of δ13C, δ15N and δ18O and trace element concentrations (Li7, Mg25, Ca43, V51, Cr52, Mn55, Co59, Ni60, Cu65, Zn66, Rb85, Sr86, Ba138, and Pb208) were analyzed along the vertebra to investigate possible changes in trophic ecology and habitat use with age. The different analyses confirmed that the two studied species have a large size at birth, slow growth, late maturity and high longevity. Von Bertalanffy global growth models were developed and performed well in describing the growth of both species, although some demographic parameters are best assessed by a Bayesian approach. A significant difference in growth between the sexes was observed in both species, with females having higher theoretical maximum lengths than males. In the bull shark, the demographic parameters are higher than those established in the Atlantic and the Pacific, but similar to those established in South Africa for the species. Isotope analyses of δ13C and δ15N revealed ontogenetic changes in feeding in bull sharks, accompanied by an increase in trophic level with age. The bull shark feeds closer to shore. The elemental composition of the vertebrae discriminates between the different fishing locations and allows the identification of juvenile habitats different from adults in Reunion Island for the bull shark. In addition, most of the bull sharks studied have likely evolved all their lives in the water masses of Reunion Island. Few individuals would have immigrated, underlining the resident character of this species. For the tiger shark, trace element analysis showed that habitat use varies mainly according to the size of the individuals and that all of them perform regular large-scale movements. This study provides a better understanding of the ecology and habitat use of both studied shark species in Reunion Island and provide new information for the management of these species locally.