Effets indirects de l’environnement sur les prédateurs marins : Intégration de la dynamique des proies dans les réponses individuelles et populationnelles d’oiseaux marins – APEX

Afin de remédier aux problèmes d'observation du milieu marin, je développerai une nouvelle méthode d’observation des proies reposant sur l’utilisation d’un drone marin équipé d’un échosondeur, permettant de construire des indices continus dans le temps de la biomasse et la distribution spatiale des proies sur l’ensemble des saisons de reproduction des manchots pygmées à une résolution spatio-temporelle inégalée. L'utilisation du drone au lieu d'une campagne océanographique permettra d'avoir un suivi continu pendant l'ensemble des saisons de reproduction (environ 6 mois), ce qui est impossible pour des raisons de coûts humains et financiers évidents avec des campagnes. Par ailleurs, la petite taille du drone et son faible tirant d'eau permettra d'observer également les zones côtières connues comme importantes pour les manchots pygmées.
En parallèle du développement de cette méthode innovante, nous nous reposerons sur le suivi long-terme déjà existant des manchots pygmées. En parallèle du suivi manuel de la reproduction (occupation des nids, nombre de poussins, etc.) effectué chaque année depuis plus de 20 ans, un système de détection et de pesée automatique situé sur les points de passage des manchots quand ils transitent entre la mer et la colonie permet de connaître la durée des voyages alimentaires ainsi que le gain de masse associé à ces voyages (plus de 50 000 voyages sur les 20 dernières années). Enfin, la pose de loggers sur les manchots nous permet de savoir précisément où les manchots se rendent pour se nourrir, ainsi que d'estimer leur dépense énergétique en mer grâce à l'accélérométrie (cette estimation sera calibrée pendant ce projet en reliant sur un petit nombre d'individus accélérométrie et dépense énergétique estimée par eau doublement marquée).

Grâce à ces deux suivis parallèles, l’accessibilité des proies sera définie comme la proportion des proies situées dans le volume de fourragement des manchots (estimés via les données de biologging). On pourra alors étudier l'effet de l'accessibilité mais aussi d'autres facteurs comme l'aggrégation des proies, etc. sur les traits d'histoire de vie des manchots (efficacité de fourragement, succès reproducteur, croissance des poussins, etc.).

à venir

APEX est un projet interdisciplinaire qui conduira à des avancées aussi bien méthodologiques, empiriques que théoriques. En particulier, le développement d’un système d’observation des proies automatique grâce à un drone marin (couplé à un suivi précis des oiseaux marins) servira de preuve de concept, qui pourra ensuite être transférée à de nombreux autres écosystèmes. Ce projet s’inscrit dans la volonté d’un meilleur suivi des écosystèmes marins prôné dans la Décennie des Océans des Nations Unies, mais permet aussi de répondre aux Objectifs de Développement Durable 13 et 14 en augmentant notre connaissance des effets du changement climatique et en donnant des indications sur la gestion spatiale des océans. Enfin, APEX sera également une formidable opportunité de formation et de diffusion des connaissances au travers de vidéos et de panneaux d’information en particulier au travers de l’attraction touristique qu’est la Penguin Parade en Australie.

à venir

APEX vise à comprendre les mécanismes sous-jacents à l’effet du climat et de l’environnement abiotique sur les dynamiques de populations de prédateurs marins. De nombreuses études montrent que les effets du climat sur les individus et les populations opèrent non seulement de façon directe via la physiologie par exemple, mais aussi de façon indirecte au travers de modifications de l’habitat ou des ressources alimentaires. Malheureusement, la complexité d’observer le milieu marin ne permet souvent pas d’acquérir des données sur les proies ou du moins pas à des résolutions spatio-temporelles suffisamment fines pour étudier les interactions proies-prédateurs. Dans ce projet, je propose de développer une approche holistique intégrant la dynamique des proies au sein des relations environnement-prédateurs dans un des écosystèmes marins changeant le plus vite au monde (Détroit de Bass, Australie), utilisant les manchots pygmées comme modèles. Théoriquement, les traits d’histoire de vie des oiseaux marins devraient répondre de façon non-linéaire aux changements de biomasse de leurs proies et des seuils de biomasse ont ainsi été identifiés empiriquement. Néanmoins, la différence entre ces seuils et la quantité de proies réellement consommée par les oiseaux marins laisse suggérer l’existence d’autres mécanismes. Au sein d’APEX, je testerai l’hypothèse, selon laquelle ce n’est pas la biomasse de proies mais plutôt l’accessibilité des proies qui est un processus clef de la relation prédateurs-proies. Pour cela, je développerai une nouvelle méthode d’observation des proies reposant sur l’utilisation d’un drone marin équipé d’un échosondeur, permettant de construire des indices continus dans le temps de biomasse et distribution spatiale des proies sur l’ensemble des saisons de reproduction des manchots pygmées à une résolution spatio-temporelle inégalée. L’accessibilité sera alors définie comme la proportion des proies situées dans le volume de fourragement des manchots (estimés via des données de biologging déjà existantes). Comment cette accessibilité module la balance énergétique et les performances de fourragement chez les manchots sera ensuite étudié afin de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents des relations proies-prédateurs. Pour intégrer l’ensemble de ces résultats, j’utiliserai par la suite des analyses multivariées permettant d’étudier les relations directes et indirectes entre : 1) environnement abiotique 3D (données satellite et modèles océanographiques), 2) abondance et accessibilité des proies, 3) comportement de fourragement et 4) traits d’histoire de vie du manchot pygmée (via un observatoire long-terme >20ans). Enfin, pour transférer les résultats de l’échelle individuelle à populationnelle, je développerai un nouveau cadre de modélisation incorporant l’hétérogénéité individuelle dans les réponses des populations à l’environnement et aux proies.
APEX est un projet interdisciplinaire qui conduira à des avancées aussi bien méthodologiques, empiriques que théoriques. En particulier, le développement d’un système d’observation des proies automatique grâce à un drone marin (couplé à un suivi précis des oiseaux marins) servira de preuve de concept, qui pourra ensuite être transférée à de nombreux autres écosystèmes. Ce projet s’inscrit dans la volonté d’un meilleur suivi des écosystèmes marins prôné dans la Décennie des Océans des Nations Unies, mais permet aussi de répondre aux Objectifs de Développement Durable 13 et 14 en augmentant notre connaissance des effets du changement climatique et en donnant des indications sur la gestion spatiale des océans. Enfin, APEX sera également une formidable opportunité de formation et de diffusion des connaissances au travers de vidéos et de panneaux d’information en particulier au travers de l’attraction touristique qu’est la Penguin Parade en Australie.