Thèse soutenue

Mettre en lumière la face cachée de l'océan : biodiversité et écologie des poissons mésopélagiques de l'Atlantique tropical sud-ouest
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Auteur / Autrice : Leandro Nole Eduardo
Direction : Arnaud BertrandFlávia Lucena-Frédou
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de la Mer
Date : Soutenance le 29/03/2021
Etablissement(s) : Montpellier en cotutelle avec Universidade federal de Pernambuco (Récife, Brésil)
Ecole(s) doctorale(s) : GAIA (Montpellier ; École Doctorale ; 2015-...)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Unité Mixte de Recherche CNRS-IFREMER-IRD-UM 9190 MARBEC Marine Biodiversity, Exploitation and Conservation Université de Montpellier
Jury : Président / Présidente : Rosangela Paula Teixeira Lessa
Examinateurs / Examinatrices : Arnaud Bertrand, Flávia Lucena-Frédou, Rosangela Paula Teixeira Lessa, Heino Fock, Luiz A. Rocha, Bastien Merigot
Rapporteurs / Rapporteuses : Heino Fock, Luiz A. Rocha

Résumé

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L’objectif de cette thèse est de proposer une étude intégrée de la biodiversité et l'écologie des poissons mésopélagiques de L'Atlantique tropical sud-ouest (ATSO). Pour cela, nous avons combiné des informations sur la diversité, l'abondance, la distribution, l'écologie trophique et l'habitat physique et chimique de milliers de spécimens mésopélagiques collectés en 2015 et 2017 dans le cadre du projet ABRACOS (Acoustics along the BRAzilian COaSt). Dans le premier chapitre, organisé sous la forme de neuf articles, nous proposons une révision de la biodiversité, la distribution et la morphométrie des poissons mésopélagiques de l’ATSO. Les résultats du premier et principal article montrent que l’ATSO recèle un nombre élevé de taxons, dont au moins 24 ordres, 56 familles et 207 espèces. Parmi celles-ci, neuf espèces (4%) sont potentiellement nouvelles et 61 (30%) représentent de nouveaux records pour les eaux brésiliennes. Les cinq familles dominantes, Myctophidae, Stomiidae, Gonostomatidae, Melamphaidae et Sternoptychidae, représentaient 52 % de la diversité taxonomique, 90 % des spécimens collectés et 72 % de la biomasse totale. Dans six articles complémentaires, nous proposons des études détaillées de la diversité, la distribution et la morphométrie des groupes suivants: Trichiuridae, Howelidae, Caristiidae, Argentiniformes, Stephanoberycoidei et Ceratioidei. Enfin, dans deux articles, nous fournisons de nouvelles relations longueur-poids pour vingt-trois espèces. Dans le deuxième chapitre, organisé sous la forme de trois articles, nous avons abordé l'écologie des espèces les plus importantes (en termes d’abondance et de biomasse) identifiées au premier chapitre. Nous identifions les espèces qui migrent verticalement vers la surface pour se nourrir la nuit et transporter activement le carbone ingéré vers les eaux profondes pendant la journée. De plus, nous avons montré comment ces patrons de distribution verticale peuvent être liés aux caractéristiques physico-chimiques. Nous avons démontré que plusieurs espèces occupent une position trophique pivot en consommant du zooplancton et en fournissant du fourrage à de nombreux prédateurs épipélagiques et d'eaux profondes. En outre, nous montrons que les organismes gélatineux sont des proies importantes des poissons mésopélagiques, illustrant ainsi une relation trophique cruciale qui a été historiquement sous-estimée. En combinant toutes ces informations, nous avons démontré que les poissons mésopélagiques sont séparés en différents groupes fonctionnels en termes de préférence alimentaire, composition isotopique, pic d'abondance verticale et de réponse aux contraintes environnementales (température et oxygène). À titre d'exemple, nous avons défini cinq groupes fonctionnels pour les poissons hachette, et plus de trois modèles de préférence alimentaire et quatre modèles de comportement migratoire pour les poissons lanterne. Ces schémas révèlent une forte partition des ressources et plusieurs mécanismes pour éviter l'exclusion compétitive. Enfin, à travers le cas d'étude de le poisson-vipère, nous avons exploré comment les facteurs physiques affectent l'écologie des espèces mésopélagiques et comment ces relations sont susceptibles de changer dans les grandes zones océaniques. Nous avons montré que l'écologie et les rôles fonctionnels de le poisson-vipère semblent être modulés par le changement latitudinal de température. Par exemple, dans la plupart des régions tropicales, ces poissons se nourrissent, excrétent et servent de proies en continu dans les couches profondes. Au contraire, dans les régions tempérées, les poissons-vipère remontent vers les eaux superficielles où ils interagissent avec les prédateurs épipélagiques libérant ainsi du carbone à une profondeur où la reminéralisation est la plus importante. Les informations présentées ici contribuent à la compréhension globale de la biodiversité et de l'écologie de plusieurs espèces d'eaux profondes.