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   Nathan PACOUREAU

                Doctorant

 

 

Titre de la thèse

Influence de la variabilité climatique, de la densité-dépendance et de l'hétérogénéité individuelle dans les systèmes prédateurs-proies

 

Période

2015 - 2018

 

Responsable

Christophe Barbraud

 

Université d'inscription

Université La Rochelle / École doctorale Gay Lussac

 

Mots clé

Labbe, Prédateur supérieur, Dynamique des populations, Ecologie des populations, Capture-marquage-recapture, Modèle espace-état, Bayésien

 

Résumé

Contexte général : Un défi majeur en écologie est d'anticiper quel sera l'impact des changements climatiques sur les communautés et les écosystèmes. De nombreuses études ont montré l'impact des changements climatiques sur les populations animales, mais la plupart des études rétrospectives ou prédictives ignorent les interactions entre espèces, en particulier la manière dont la variabilité climatique, la densité-dépendance et la prédation interagissent pour gouverner la dynamique des systèmes prédateurs-proies. Par conséquent, l'effet combiné de ces facteurs sur les composantes biodémographiques (survie, fécondité, âge de première reproduction...) est très peu documenté, étape pourtant essentielle à la construction de modèles prédictifs. De plus, il a été récemment mis en évidence que la variabilité climatique et la densité-dépendance peuvent interagir avec l'hétérogénéité interindividuelle (âge, sexe...) et affecter de manières différentielles certaines composantes biodémographiques. Enfin, chez les prédateurs, cette même hétérogénéité interindividuelle détermine les stratégies de recherche alimentaire individuelle, l'efficacité des individus à acquérir leurs proies, et donc leur valeur phénotypique. Une question centrale est donc d'estimer l'effet des interactions entre variabilité climatique, densité-dépendance, prédation et hétérogénéité individuelle sur les composantes démographiques et la dynamique des populations.

 

Objectifs : L'objectif principale de la thèse est de déterminer quelles sont les réponses démographiques de deux espèces de prédateurs phylogénétiquement très proches aux fluctuations d'abondances de leurs proies, et ce dans deux biomes contrastés. Dans un premier temps, l'effet de l’abondance des proies, mais également du climat, de la densité-dépendance et de l'hétérogénéité individuelle (âge, sexe, expérience,...) sur plusieurs paramètres démographiques des prédateurs seront mesures. Ceci permettra de modéliser la dynamique des populations de prédateurs et de déterminer la sensibilité du taux de croissance de leurs populations aux fluctuations des proies (ainsi qu'aux facteurs climatiques et à la densité de population). Dans un second temps, l'effet du climat et de la densité de population sur les paramètres démographiques des proies sera examiné afin de déterminer la sensibilité du taux de croissance des proies aux facteurs climatiques et à la densité. Ceci permettra dans un dernier temps d'élaborer des scenarios de changements climatiques et de dynamique des proies afin de tester l’effet des interactions entre variations climatiques et abondance des proies sur les populations de prédateurs. D'un point de vue opérationnel, il s'agira donc d'estimer les réponses fonctionnelles des taux démographiques des prédateurs aux variations d'abondance des proies et d'intégrer ces réponses fonctionnelles dans des modèles de dynamique de population prédateur-proie (type Lotka-Volterra généralisés ou autres).

 

Origine des données et méthodes analytiques: Les données sont issues de suivis individuels par capture-marquage-recapture et de suivis populationnels à long terme (30 années de suivi). Les espèces suivies sont deux espèces de prédateurs apicaux : le Labbe antarctique Stercorarius antarcticus a Kerguelen et le Labbe de McCormick Stercorarius maccormicki en Antarctique, et  3 espèces de proies : le pétrel bleu Halobaena caerulea et le prion de Belcher Pachyptila beicheri a Kerguelen et le manchot Adélie Pygoscelis adeliae en Antarctique. Ces espèces font également l'objet de suivis comportementaux et la distribution spatio-temporelle des populations est maintenant bien connue, ce qui facilitera la compréhension des mécanismes écologiques à l’origine des variations démographiques mesurées. Ces espèces sont étudiées dans les Terres Australes et Antarctiques Françaises avec le soutien de l'Institut Polaire Français Paul Emile Victor (IPEV) et de la Zone Atelier Antarctique. Les outils analytiques utilises seront des modèles de capture-marquage-recapture multi-évènements et multi-états, des modèles matriciels de dynamique de populations, ainsi que des outils d'analyses de séries temporelles (modèle espace-état en Bayésien, GLM, GAM...).

 

Rapport de stage

PACOUREAU Nathan. 2015. Effet de la densité-dépendance sur la croissance et la survie pré-sevrage d’otaries à fourrure subantarctique (Arctocephalus tropicalis) de l’île d’Amsterdam. Master 2, Patrimoine Naturel et Biodiversité, Université de Rennes 1 (PDF)

 

 

 

 

 
 

Centre d'Etudes Biologiques de Chizé

 

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