La robustesse physiologique et comportementale des populations de bar, Dicentrarchus labrax en fonction de la température et face à des épisodes climatiques extrêmes

Robustness of European sea bass Dicentrarchus labrax populations to temperature and extreme climatic events

• Auteur / Autrice : Théo Navarro
• Direction : David J. McKenzie, Xavier Cousin
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : EERGP-Sciences de la Mer
• Date : Inscription en doctorat le 03/10/2022
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale GAIA Biodiversité, agriculture, alimentation, environnement, terre, eau (Montpellier ; 2015-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : MARBEC - Biodiversité Marine, Exploitation et Conservation

Mots clés

Mots clés libres

Bar européen

Physiologie

Éthologie

Stress

Vagues de chaleur

Hypoxie

European sea bass

Physiology

Ethology

Stress

Heatwaves

Hypoxia

Résumé

La thèse s'inscrit dans le projet ANR FishNess qui étudie la robustesse intraspécifique des poissons en tant que déterminant de la vulnérabilité de leurs populations et de la durabilité de l'aquaculture face aux facteurs de stress majeurs du changement global que sont le réchauffement et l'hypoxie. Il s'agit d'une étude de cas sur le bar européen, une espèce majeure pour la pêche et l'élevage qui compte trois populations génétiquement distinctes dans l'Atlantique, la Méditerranée occidentale et la Méditerranée orientale. FishNess les reproduira en captivité et les élèvera pendant deux à trois ans, sous trois régimes thermiques saisonniers qui reflètent l'aire de répartition de chaque population, dans une conception entièrement factorielle. La diversité individuelle et populationnelle de la robustesse sera étudiée, comme l'allocation d'énergie pour la croissance et la reproduction en relation avec la température; les performances comportementales et physiologiques et la résilience aux canicules estivales et aux événements hypoxiques. Les informations phénotypiques seront ensuite combinées avec des informations génomiques pour estimer l'héritabilité des traits de robustesse et pour développer des modèles de bilan énergétique dynamique (DEB) individuels qui peuvent être utilisés dans des modèles éco-évolutifs pour projeter comment les populations sauvages et d'élevage feront face et s'adapteront aux changements climatiques mondiaux. La thèse se concentrera sur la robustesse au niveau de la population, en tant que performances comportementales et physiologiques dépendant de la température, et sur la tolérance aux événements extrêmes. Cela inclura des méthodes telles que l'analyse vidéo des comportements écologiquement importants (shoaling, prise de risque) ; la respirométrie en tunnel de nage pour mesurer le métabolisme et les performances, ainsi que l'analyse des marqueurs moléculaires et biochimiques du stress et de l'allostasie suite à une vague de chaleur ou à un événement hypoxique. L'hypothèse de travail globale est que chaque population affichera des optimums thermiques de performance pour une certaine plage de température, proche de celle de leur milieu naturel, et sera plus résistante aux facteurs de stress estivaux si élevée dans son régime thermique naturel. Le doctorant collaborera avec des collègues de FishNess, pour interpréter leurs données par rapport à d'autres données phénotypiques (croissance, sexe) et génomiques au niveau individuel, et pour mieux comprendre les implications de leurs données physiologiques pour les modèles DEB et eco-evo développés dans le projet.

The FishNess project investigates individual fish robustness as a determinant of population vulnerability and aquaculture sustainability in the face of major global change stressors, warming and hypoxia. It is a case study on the European sea bass, a valuable fisheries and farming species that has three genetically distinct populations in the Atlantic, Western Mediterranean and Eastern Mediterranean. FishNess will reproduce these in captivity and rear them over two to three years, under three seasonal thermal regimes that reflect each population's range, in a full-factorial design. Individual and populational diversity in robustness will be investigated, as temperature-related allocation of energy to growth and reproduction; behavioural and physiological performance, and resilience to summer heatwaves and hypoxic events. Phenotypic information will then be combined with genomic information to estimate heritability of robustness traits, and to develop individual dynamic energy budget (DEB) models that can be used in eco-evolutionary models to project how wild and farmed populations will cope with and adapt to global warming. The thesis will focus on population-level robustness, as temperature-dependent behavioural and physiological performance, and tolerance of extreme events. This will include methods such as video analysis of ecologically important behaviours (shoaling, risk taking); swim tunnel respirometry to measure metabolism and performance, plus analysis of molecular and biochemical markers of stress and allostasis following a heatwave or hypoxic event. The overall working hypothesis is that each population will show thermal optima for performance that reflect their natural temperature range, and be most resilient to summer stressors when reared in that range. The PhD student will collaborate with FishNess colleagues, to interpret their data against other individual-level phenotypic (growth, sex) and genomic data, and to gain understanding of the implications of their physiological data for the DEB and eco-evo models developed in the project.