Sensibilité d’un oiseau marin arctique aux changements environnementaux

Seabird sensitivity to Arctic environmental change

• Auteur / Autrice : Françoise Amélineau
• Direction : David Grémillet, Jérôme Fort
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ecologie et biodiversité
• Date : Soutenance le 08/12/2016
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale GAIA Biodiversité, agriculture, alimentation, environnement, terre, eau (Montpellier ; 2015-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre d'écologie fonctionnelle et évolutive (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Stéphanie Manel
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : David Grémillet, Jérôme Fort, Stéphanie Manel, Richard Phillips, Gilles Nigel Yoccoz, Jean-Marc Fromentin
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Richard Phillips, Gilles Nigel Yoccoz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Arctique

Étude d'observation

Changements climatiques

Oiseaux de mer

Mots clés libres

Oiseaux marins

Suivi à long terme

Variabilité environnementale

Comportement de recherche alimentaire

Seabird

Long-Term monitoring

Environmental variability

Foraging behaviour

Résumé

L’Arctique se réchauffe deux fois plus vite que le reste du monde, entrainant des changements majeurs des écosystèmes marins. Par exemple, l’étendue de la banquise diminue, et la distribution des masses d’air change, modifiant les régimes de vents et de précipitations. Parallèlement à ces changements climatiques, l’Arctique est soumise à une pollution anthropique croissante amenée par les circulations atmosphériques et océaniques, et accentuée par le développement des activités humaines locales. Dans ce contexte, il est urgent de comprendre les impacts écologiques de ces modifications environnementales sur les espèces de cette région. Les mergules nains (Alle alle) sont les oiseaux marins les plus abondants de l’Arctique, et des acteurs clés des réseaux trophiques côtiers. Bien que des travaux récents aient suggéré une forte résilience de ces organismes aux changements globaux, une étude approfondie permettant de comprendre de manière détaillée l’impact de ces changements était essentielle. Au cours de ce travail de thèse, nous avons donc utilisé une approche pluridisciplinaire (écologie alimentaire, écotoxicologie, bioénergétique, écologie du déplacement) menée à long terme afin de caractériser la sensibilité des mergules nains aux changements de leur environnement pendant la saison de reproduction (été) et en hiver. Nous avons pour cela étudié une population de mergules nains au Groenland Est. Nos résultats montrent que les mergules sont fortement impactés par les changements en cours. Pendant la période de reproduction, leurs proies changent et leur effort de plongée augmente en l’absence de banquise, même s’ils demeurent fidèles à leur zone de nourrissage sur le talus continental. Ceci tend à diminuer leur condition corporelle et celle de leur poussin, mais n’impacte pas leur survie. En hiver, les mergules nains optimisent leur migration et leur distribution en fonction de la distribution de leurs proies et de leur paysage énergétique. Ainsi, nos modèles prédictifs indiquent qu’un réchauffement de l’Atlantique nord pourrait être bénéfique pour les populations en diminuant leurs besoins énergétiques. Enfin, nous avons trouvé que les mergules nains consomment des microplastiques, et ce en les confondant avec leurs proies. Cette source de pollution supplémentaire pourrait augmenter avec la fonte de la banquise qui libère des microplastiques jusque-là stockés dans la glace. Ce travail souligne l’importance des programmes à long terme pour l’étude des impacts des changements globaux.

The Arctic is warming twice faster than the rest of the world, leading to major changes for marine ecosystems. For example, sea-ice extent is decreasing, and air mass distribution is changing, thus modifying wind and precipitation regimes. In parallel, the Arctic is subject to increasing anthropogenic pollution carried by atmospheric and oceanic circulation, and accentuated by the development of local human activities. In this context, there is an urgent need to understand the ecological impacts of these environmental modifications on the species of this region. Little auks (Alle alle) are the most abundant seabird in the Arctic, and key players of coastal food webs. Although recent works suggested a high resiliency of little auks to global changes, a comprehensive study was needed to understand in detail the impacts of these changes. Through this work, we used a multidisciplinary approach (diet ecology, ecotoxicology, bioenergetics, foraging ecology) on the long term to characterize little auk sensitivity to environmental changes during the breeding season (summer) and in winter. We therefore studied a little auk population in East Greenland. Our results show that little auks are indeed impacted by ongoing changes. During the breeding season, their prey change and their diving effort increase when there is no sea-ice, even if they remain faithful to their feeding grounds on the continental slope. This tends to decrease their body condition and that of their chick, but does not impact their survival. In winter, little auks optimize their migration and their distribution according to the distribution of their prey and their energetic landscape. Therefore, our predictive models indicate that a warming of the North Atlantic could be benefic for little auk populations, by reducing their energetic needs. Finally, we found that little auks ingest microplastics, by confusing them with their prey. This additional source of pollution could increase with sea-ice loss that release microplastics stocked in the ice. This work underlines the importance of long term monitoring programs for the study of global change impacts.