Les poissons amphihalins de France face au changement climatique : évolution des effectifs et modification de la phénologie migratoire

French diadromous fish facing climate change : evolution of numbers and modification of migratory phenology

• Auteur / Autrice : Marion Hoffmann Legrand
• Direction : Pascal Lafaille
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ecologie Fonctionnelle
• Date : Soutenance le 08/04/2021
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de l’univers, de l’environnement et de l’espace (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Écologie fonctionnelle et environnement (Toulouse ; 2007-2023)
• Jury : Président / Présidente : Philippe Keith
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pascal Lafaille, Philippe Keith, Géraldine Lassalle, Laetitia Buisson, Laurent Beaulaton, Cédric Briand
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Agnès Bardonnet, Michaël Ovidio

Mots clés

Mots clés contrôlés

Changements climatiques

Phénologie

Poissons diadromes

Mots clés libres

Poissons amphihalins

Phénologie

Changement climatique

Migration

Diadromous fish

Phenology

Climate change

Migration

Résumé

Les poissons amphihalins sont en déclin en France et dans le monde. Vivant alternativement en eau douce et en eau salée, ils sont confrontés à de nombreuses pressions auxquelles s’ajoute celle du changement climatique, qui entraîne principalement 3 grandes modifications : (i) changement de l’aire de distribution des espèces, (ii) modification du calendrier des moments clé des cycles de vie, et (iii) modification du synchronisme spatial des populations. Espèces emblématiques de nos cours d’eau et à forte valeur économique, les poissons amphihalins font l’objet de plan de gestion partout en France, la plupart du temps à l’échelle des bassins-versants, avec peu de mise en perspective sur l’état de ces populations à l’échelle française. L’objectif de ce travail est de contribuer à combler ce manque en analysant des données collectées dans tous les bassins-versants français mais qui n’avaient jamais été mises en commun ni valorisées à cette échelle. J’ai bancarisé les données de 46 stations de comptage ayant un historique d’au moins 10 années et portant sur 5 taxons amphihalins : Alosa spp. (regroupant Alosa fallax et Alosa alosa), Anguilla anguilla, Petromyzon marinus, Salmo salar et Salmo trutta. Basées sur ce jeu de données, nous avons posé 3 questions : (i) comment les comptages des poissons amphihalins ont-ils évolué en France ces 30 dernières années, (ii) ces taxons ont-ils modifié leur calendrier de migration au cours de cette période d’étude, et quels en sont les paramètres explicatifs, et (iii) observe-t-on un synchronisme spatial dans les dynamiques et dans les calendriers de migration de ces populations, et quels en sont les paramètres explicatifs. Nous montrons que l’évolution des comptages est contrastée entre les taxons et les bassinsversants, avec des taxons en diminution à l’échelle française (Alosa spp. et Petromyzon marinus) tandis que d’autres sont en augmentation légère ou en stagnation. Alosa spp. est à la fois le taxon montrant la plus forte diminution de ses comptages à l’échelle française et la plus grande homogénéité entre les stations, attestant d’un déclin assez généralisé en France. L’analyse des calendriers de migration a permis de mettre en évidence une avancée globale des dates médianes de migration de l’ensemble des taxons, excepté les civelles, d’en moyenne -2,3 jours par décennie (min = -0,2 ; max = -3,7). Alosa spp. est le taxon montrant l’avancée la plus importante. L’ensemble des paramètres environnementaux testés influence les migrations, attestant de l’importance de considérer ces paramètres à différentes échelles. Enfin, nous montrons que le synchronisme de ces taxons reste modéré à l’échelle nationale et qu’il est toujours plus fort à l’échelle des bassins-versants. Parmi les taxons étudiés, Alosa spp. est celui ayant le plus fort synchronisme des effectifs, quelle que soit l’échelle considérée. Ces résultats contribuent à l’apport de connaissances nécessaires à la prise de décisions pour gérer le plus efficacement possible ces populations. En particulier, j’ai pu mettre en évidence que : • L’état des populations doit être analysé en prenant en compte des sources de données différentes. • Le contexte actuel de changement climatique nécessite de limiter au maximum les sélections anthropiques afin de favoriser l’adaptation et la résilience des populations, que ce soit (i) lors de la migration lorsque des ouvrages sont présents, (ii) dans le suivi des pêcheries y compris lorsqu’elles font l’objet de mesures de limitation de la pêche, ou (iii) dans les programmes de soutien en effectif, et ce sur l’ensemble de la filière allant de la capture au déversement. Suite à ces résultats, plusieurs perspectives émergent dont un travail plus précis sur la définition des paramètres de gestion à l’intérieur des bassins-versants, l’analyse de ces données à l’échelle de l’aire de répartition des taxons, et l’utilisation des scénarii du GIEC afin d’estimer les modifications attendues à la fin du siècle.

Diadromous fish are in decline in France and in the world. Living alternately in fresh and saltwater, they are faced with many pressures to which is added the ongoing climate change that leads mainly to three major modifications : (I) change in the area of distribution of species, (ii) modification of the timing of key moments in life cycles (e.g. migration, reproduction), and (iii) modification of the spatial synchrony of populations. Emblematic species of our rivers with high economic value, diadromous fish are the subject of management plans throughout France, mainly at the basin scale, with few perspectives on the state of these populations at the national scale. The objective of this work is to help to fill this gap by analysing data in all French river basins. These data were never pooled to date, nor valued at this spatial scale. We collected the data of 46 counting stations with a history of at least 10 years and about 5 diadromous taxa: Alosa spp. (gathering A. fallax and A. alosa), Anguilla anguilla, Petromyzon marinus, Salmo salar and Salmo trutta. Based on this dataset, we asked 3 questions : (i) how the counts of diadromous fish have evolved in France over the last 30 years, (ii) have these taxa modified their timing of migration during this period of study, and what are the explanatory parameters, and finally (iii) is there a spatial synchrony in the dynamics and timing of migration of these populations, and what are the explanatory parameters. We show that the evolution of counts is contrasted between species and basins, with taxa decreasing at the French scale (Alosa spp. and Petromyzon marinus) while others are increasing slightly or in stagnation. Alosa spp. is both the taxon showing the greatest decrease in its counts at the French scale and the least contrast between the basins, attesting to a fairly general decline in France. Analysis of the timing of migration has shown an overall advance in median migration dates for all taxa (except for glass eels), on average -2.3 days per decade (min= -0.2 - max = -3.7). Alosa spp. is the taxon showing the most important advance in its migration dates. All the environmental parameters tested influence migrations, claiming the importance of considering these parameters at different scales. Finally, we show that the synchronism of these taxa remains moderate at the national level and that it is always higher at the level of the basins. Among the taxa studied, Alosa spp. is the one with the highest synchrony in abundance, regardless of the scale considered. The results highlighted in this thesis contribute to providing the knowledge necessary for decisionmaking to manage these populations as effectively as possible. In particular, we highlighted that : • The state of diadromous populations should be analysed, taking into account different data sources. • The current context of climate change requires limiting anthropogenic selections as much as possible in order to promote adaptation and the resilience of populations, whether (i) during migration when dams are present, (ii) by fisheries, including when they are the subject of fishing restriction measures, and (iii) through hatchery programs during the entire process, from the capture of adults to the stocking of juveniles. Following these results, several perspectives emerge including more precise work on the definition of management parameters within basins, the analysis of these data at the scale of the distribution area of taxa, and the use of the IPCC scenarios to estimate the changes expected at the end of the century.