Effets de la pratique du repeuplement sur la structure fonctionnelle et en taille des communautés de poissons lacustres

Effects of stocking practices on the functional and body size structure of fish communities in lake ecosystems

• Auteur / Autrice : Marie Gimenez
• Direction : Julien Cucherousset, Gaël Grenouillet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ecologie, biodiversité et évolution
• Date : Soutenance le 06/12/2023
• Etablissement(s) : Toulouse 3
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences écologiques, vétérinaires, agronomiques et bioingénieries (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Evolution et Diversité Biologique (Toulouse ; 2003-2023)
• Jury : Président / Présidente : Géraldine Loot
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Julien Cucherousset, Gaël Grenouillet, Sylvain Doledec, Fabrice Télétchea, Christine Argillier
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Sylvain Doledec, Fabrice Télétchea

Mots clés

Mots clés contrôlés

Empoissonnement

Écologie des lacs

Mots clés libres

Écosystèmes lacustres

Écologie des communautés

Pêche récréative

Diversité fonctionnelle

Spectre de taille

Gestion intégrative

Lake ecosystems

Community ecology

Recreational fisheries

Functional diversity

Size spectrum

Ecosystem-based

Résumé

Le repeuplement est une pratique de gestion communément utilisée par les gestionnaires des milieux d'eau douce. Cette pratique consiste à relâcher des poissons, souvent issus de pisciculture, dans un écosystème donné afin d'augmenter les stocks de poissons. Bien que les effets de cette pratique puissent se répercuter à travers tous les niveaux de l'organisation biologique, son impact sur les communautés et l'écosystème reste mal connu à cause d'un manque de suivi. Ainsi, l'objectif général de ce travail de thèse était de quantifier les effets du repeuplement sur la structure des communautés et le fonctionnement des écosystèmes. Dans un premier chapitre, nous avons estimé les risques écologiques des programmes de repeuplement sur les communautés des grands lacs de France métropolitaine. Nos résultats ont montré que le repeuplement impactait significativement la structure fonctionnelle et en taille des communautés réceptrices, et ce même en l'absence de changement de leur composition taxonomique. Cependant, les effets étaient modulés par les caractéristiques initiales des communautés (i.e., densité de poissons et diversité d'espèces), soulignant la contexte-dépendance des effets du repeuplement. Dans un second chapitre, nous nous sommes attachés à comprendre les causes et les conséquences des pratiques récentes de repeuplement au sein d'un réseau de lacs de gravières situé dans la plaine alluviale de la Garonne. Nos résultats ont montré que l'intensification du repeuplement était associée à une augmentation de la richesse taxonomique et fonctionnelle, ainsi que des changements densité-dépendants de la structure en taille des communautés. Ces modifications de la structure des communautés étaient en partie expliquée par le fait que les poissons repeuplés présentaient des caractéristiques phénotypiques qui répondaient essentiellement à des demandes halieutiques (i.e., grande taille et espèces prédatrices). Dans un troisième chapitre, reposant sur une approche expérimentale, nous avons évalué si l'amélioration de l'habitat permettait de limiter l'impact du repeuplement sur les communautés de proies et le fonctionnement de l'écosystème. Nos résultats ont montré que le repeuplement a eu un impact limité sur les communautés de proies et que cet impact était compensé avec le déploiement d'un habitat ligneux placé dans une cage en acier. Cependant, le déploiement de cet habitat a aussi engendré, en contrepartie, un impact sur le fonctionnement de l'écosystème, démontrant ainsi toute la difficulté de compenser les impacts du repeuplement, même à l'aide d'une pratique de gestion intégrative. Par conséquent, le repeuplement joue un rôle majeur dans la dynamique écologique des communautés, notamment par le déversement souvent massif et régulier d'individus dont le phénotype répond à des exigences halieutiques. Cependant, un meilleur suivi des pratiques et des études complémentaires seront déterminants pour comprendre toute l'ampleur des effets de cette pratique sur les dynamiques éco-évolutives, le fonctionnement des écosystèmes et les services qui en sont issus. L'étude de mesures complémentaires et intégratives sera également cruciale pour assurer la pérennité de la pratique de la pêche.

Stocking is a management practice commonly used by freshwater managers. This practice consists of releasing fish, often from aquaculture, into a given ecosystem to enhance fish stocks. Although the effects of this practice can spread through all levels of biological organization, its impact on community and ecosystem remains poorly understood due to a lack of monitoring. Thus, the main objective of this work was to quantify the effects of stocking on community structure and ecosystem functioning. In the first chapter, we estimated the ecological risks of stocking programs on the community structure of large French lakes. Our results showed that stocking had a significant impact on the functional and body size structure of recipient communities, even in absence of change in their taxonomic composition. However, these effects were influenced by the initial characteristics of the communities (i.e., fish density and species diversity), underlining the context-dependence of the effects of stocking. In a second chapter, we identified the causes and quantified consequences of recent stocking practices within a network of gravel pit lakes located in the central part of the Garonne floodplain. Our results showed that an increase of stocking was associated with an increase in taxonomic and functional richness, as well as density-dependent changes in community body size structure. These changes were partly explained by the fact that phenotypic characteristics of stocked individuals met anglers' demands (i.e., large and predatory species). In a third chapter, based on an experimental approach, we assessed whether habitat enhancement could limit the impact of stocking on prey communities and ecosystem functioning. Our results showed that stocking had a limited impact on prey communities, and this impact was mitigated by the deployment of woody habitat surrounded by a steel cage. However, the deployment of this habitat had an effect on ecosystem functioning, showing that it is difficult to mitigate the effects of stocking, even with an ecosystem-based management practice. Stocking plays a major role in community dynamics, through the massive and regular release of individuals whose phenotype meets halieutic requirements. However, improved monitoring of practices and further studies will be essential to understand the full extent of the effects of stocking on eco-evolutionary dynamics, ecosystem functioning and the services derived from them. The study of complementary and ecosystem-based management measures will also be crucial to ensure the sustainability of freshwater fisheries.