Comportement alimentaire des éléphants de mer dans un océan à très fine échelle

Southern Elephant Seal foraging behaviour in a very fine scale ocean

• Auteur / Autrice : Thomas Jaud
• Direction : Patrice Klein, Pascal Rivière
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie marine
• Date : Soutenance le 19/11/2015
• Etablissement(s) : Brest
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la mer (Plouzané, Finistère)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des sciences de l’environnement marin (Plouzané, Finistère)
• Jury : Président / Présidente : Xavier Carton
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Patrice Klein, Pascal Rivière, Xavier Carton, Jean-Benoît Charrassin, Philippe Gaspar, Rosemary Morrow, Francesco D'Ovidio
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Benoît Charrassin, Philippe Gaspar

Mots clés

Mots clés contrôlés

Éléphants de mer

Animaux -- Comportement alimentaire

Mots clés libres

Ecologie

Comportement alimentaire

Éléphant de mer

Fronts

Dynamique océanique

Mésoéchelle

Sous-mésoéchelle

Océan austral

Kerguelen

Fine échelle

Méthode Quasi-Géostrophique de Surface

SQG

Ecology

Foraging behaviour

Southern elephant seal

Fronts

Ocean dynamic

Mesoscale

Submesoscale

Southern ocean

Kerguelen

Fine scale

Surface Quasi-Geostrophic method

SQG

Résumé

La dynamique océanique, notamment dans les régions Australes, se caractérise par d'importantes fluctuations induites par les processus à mésoéchelle (tourbillons, 100-200km) et à sous-mésoéchelle (filaments, <50km). Ces processus sont connus pour stimuler fortement le développement du phytoplancton et avec lui l'ensemble de la chaine trophique. Toutefois les relations entre la distribution des proies et celle des prédateurs sont encore loin d'être bien connues pour la plupart des espèces marines. C'est en particulier le cas pour l'éléphant de mer austral (EDM) dont les proies souvent localisées à grandes profondeurs. Cette thèse s’est intéressée à étudier comment le comportement de plongée et de chasse des EDM est influencé par les variations à fine échelle de l'environnement. Une des originalités de cette thèse a été d’utiliser les mesures à très haute résolution récoltées par les éléphants de mer qui constituent un jeu de données 3-D in-situ unique à sous-mésoéchelle, puis de les combiner aux mesures satellites plus classiques de température et d'altimétrie. Ce travail a montré, pour la première fois à l’aide de données in-situ très haute résolution, l’importance des zones frontales à sous-mésoéchelle dans le comportement alimentaire d’un prédateur supérieur. De plus, elle a permis le développement d’une méthode originale d’identification des zones frontales à fine échelle et confirmé la pertinence de la méthode Quasi-Géostrophique de Surface (SQG) dans l’étude de la dynamique fine échelle, notamment dans les perspectives des futures missions spatiales à hautes résolutions (de type SWOT).

Ocean dynamics, especially in the southern ocean, are caracterized by strong fluctuation due to mesoscale (eddies, 100-200km) and submesoscale (filaments, <50km) processes. Theses processes are known to strongly stimulate primary production and with him the rest of the trophic chain. However, in marine ecosystems, relationship between prey and predator distribution remain challenging to understand. Such complexe link exist within the Southern Elephant Seal (SES) and their deep diving prey.This PhD worked to understand how the SES diving and foraging behaviour is impacted by submesoscale variation of the environment. Two original aspects of this work was first to use the very high resolution measurement from SES as an unique 3-D in-situ submesoscale dataset and then to combine it to, more classic, satellite temperature and altimetry measurement. This work showed, for the first time the in-situ impact of submesoscale frontal regions on one top predator foraging behaviour. Furthermore, during this study, an original method to identify fine scale frontal regions was developped. Finally, this PhD confirm the relevant use of the Surface Quasi-Geostrophic method in the study of fine scale dynamics, especially in the possibility of high resolution spatial missions (such as SWOT).