Intitulé : Détermination des vagues de migrations anadromes des géniteurs de la grande alose (Alosa alosa), patron temporel du phénomène et impact sur la reproduction.

Mots-clés : changement climatique, migration, reproduction, température, modélisation.

Problématique générale

Face au changement climatique, un grand nombre d’espèces de poissons ont notamment élaboré des tactiques de pontes permettant aux stades les plus sensibles de se trouver dans des conditions environnementales optimales (Quinn & Adams 1996, Lambert et al. 2017). D’une manière générale, il est admis que la température représente un des facteurs déterminant la survie de ces jeunes stades (Angilletta et al. 2002, Jatteau et al. 2017).
La grande alose (Alosa alosa) est un migrateur amphihalin qui réalise sa phase de croissance en mer et se reproduit en eau douce. Depuis le début du XXe siècle, cette espèce connaît une contraction de son aire de répartition, qui historiquement s’étendait sur la façade est de l’Atlantique Nord (Bagliniere et al. 2003, Lassalle et al. 2008). À l’échelle de son aire de répartition, la grande alose semble avoir les capacités de dispersion qui devraient lui permettre de se repositionner face au changement climatique (Martin et al. 2015). Pour autant, dans un contexte de changement climatique les risques de sa disparition ne sont plus actuellement écartés, notamment si les exigences écologiques en termes de comportement reproducteur et de survie des jeunes stades s’avèrent trop sévères.
La problématique du stage s’intègre à la thèse réalisée par Alexis Paumier et aux travaux réalisés sur l’alose (Rochard 2001, Jatteau et al. 2017, Lambert et al. 2017, Randon et al. 2017). L’objectif de la thèse est d’identifier les leviers environnementaux de la phase de reproduction de l’alose, en relation avec la survie des jeunes stades. Les résultats obtenus au cours de la première année de thèse ont permis de définir une niche préférentielle de température et de débit à l’intérieur de laquelle la reproduction est maximale. Cependant, les conséquences de la composante migratoire sur le processus de reproduction restent à explorer.

Objectif général

L’objectif du stage est de caractériser les flux migratoires des géniteurs d’alose en Garonne et en Dordogne, et de faire le lien avec l’expression de la niche environnementale de reproduction. De plus, il s’agira d’explorer l’évolution des patrons de migrations avec le changement climatique. En effet, avec le changement climatique les conditions de température vont changer dans le bassin versant. De ce fait, la période dans laquelle les conditions environnementales seront optimales est susceptible d’être modifiée. L’évolution des patrons de migrations reste donc à explorer.
Les résultats obtenus serviront de base pour implémenter un modèle mécaniste qui permettra d’identifier la stratégie « optimale » de ponte en fonction de la température et du débit pour assurer la survie des jeunes stades.
Méthodologie-outils
Le stage se déroulera en deux étapes complémentaires.
Étape 1 : Cette étape consistera à décomposer les séries chronologiques afin d’établir les vagues de migrations. L’approche sera réalisée sur la zone estuarienne, à l’aide de données de captures par unité d’effort (CPUE) issues des pêches commerciales (de 1980 à 2008), et sur les zones fluviales, à l’aide de données de comptage au niveau de passes à poissons en Garonne et en Dordogne (données de 2004 à 2016).
En faisant l’hypothèse que les vagues de migrations peuvent être approximées par des courbes de types gaussiennes, ces séries chronologiques seront analysées par des méthodes de traitement du signal : (i) extraction des tendances saisonnières, (ii) ajustement à des sommes de courbes gaussiennes, correspondant à autant de vagues de migration. La méthodologie utilisée sera inspirée des travaux de Rochard (2001) et du modèle MULTIFAN (Schnute & Fournier 1980, Fournier et al. 1990). . Une typologie des flux de migration sera réalisée en fonction du nombre, de l’intensité relative et du timing des vagues de migration.
Étape 2 : Cette étape consistera à analyser la variabilité des caractéristiques des niches de reproduction réalisées (seuils minimum et maximum de température et débit, largeur de la niche, modalité de la niche, etc.) en fonction des types de flux migratoire établis à l’étape précédente (voir schéma conceptuel). On conclura enfin sur la contribution de la migration dans l’expression de la niche de reproduction
Schéma conceptuel de la méthodologie appliquée : (a) les vagues de migrations seront établies (b) la variabilité de la niche sera analysée en fonction de la typologie des vagues de migrations.

Planning
– Bibliographie sur l’écologie de l’alose, découverte des données et de la méthodologie : 1 mois
– Étape 1 Programmation sous R : 1,5 mois, et analyse des résultats 0.5 mois
– Étape 2 Programmations sous R (étape 1) : 0,5 mois, et Analyse des résultats : 1,5 mois
– Rédaction du rapport et préparation de l’oral : 1 mois
Produits attendus de la part du stagiaire et compétences
Un rapport de stage sera attendu, l’ébauche d’une publication sera envisagée selon les résultats obtenus. Le travail impose une base solide en statistiques et des connaissances en programmation avec R.

Références
Angilletta MJ, Niewiarowski PH, Navas CA (2002) The evolution of thermal physiology in ectotherms. J Therm Biol 27:249–268
Bagliniere, Sabatie, Rochard, Alexandrino, Aprahamian (2003) The Allis Shad Alosa alosa: Biology, Ecology, Range and Status of Populations. In: Biology, Status and Conservation of the World’s Shads.p 85–102
Fournier DA, Sibert JR, Majkowski J, Hampton J (1990) MULTIFAN a Likelihood-Based Method for Estimating Growth Parameters and Age Composition from Multiple Length Frequency Data Sets Illustrated using Data for Southern Bluefin Tuna ( Thunnus maccoyii ). Can J Fish Aquat Sci 47:301–317
Jatteau P, Drouineau H, Charles K, Carry L, Lange F, Lambert P (2017) Thermal tolerance of allis shad ( Alosa alosa ) embryos and larvae: Modeling and potential applications. Aquat Living Resour 30:2
Lambert P, Jatteau, Paumier, Drouineau H (2017) Allis shad adopts an efficient spawning tactic to optimise offspring survival. Environ Biol Fishes
Lassalle G, Béguer M, Beaulaton L, Rochard E (2008) Diadromous fish conservation plans need to consider global warming issues: An approach using biogeographical models. Biol Conserv 141:1105–1118
Martin J, Rougemont Q, Drouineau H, Launey S, Jatteau P, Bareille G, Berail S, Pécheyran C, Feunteun E, Roques S, Clavé D, Nachón DJ, Antunes C, Mota M, Réveillac E, Daverat F, Morán P (2015) Dispersal capacities of anadromous Allis shad population inferred from a coupled genetic and otolith approach. Can J Fish Aquat Sci 72:991–1003
Quinn TP, Adams DJ (1996) Environmental changes affecting the migratory timing of american shad and sockeye salmon. Ecology
Randon M, Daverat F, Bareille G, Jatteau P, Martin J, Pecheyran C, Drouineau H (2017) Quantifying exchanges of Allis shads between river catchments by combining otolith microchemistry and abundance indices in a Bayesian model (David Secor, Ed.). ICES J Mar Sci
Rochard E (2001) Migration anadrome estuarieenn des géniteurs de grande alose Alosa alosa, allure du phénomène et influence du rythmedes marées. Bull Fr Pêche Piscic 362:853–867
Schnute J, Fournier D (1980) A New Approach to Length–Frequency Analysis: Growth Structure. Can J Fish Aquat Sci 37:1337–1351

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