La capacité d’une population à répondre aux changements environnementaux et/ou aux pressions anthropiques dépend entre autre de sa diversité (phénotypique et génétique) et de l’existence de flux avec les populations environnantes, i.e. la connectivité. La connectivité peut avoir des effets contrastés sur la résilience des organismes en agissant sur les processus démographique et génétique. En facilitant les échanges entre populations via la dispersion, la connectivité peut favoriser le maintien de petites populations, de la diversité phénotypique et génétique (concepts de sauvetage démographique, évolutif et génétique; Carlson et al. 2014). Mais elle peut également empêcher l’adaptation locale et favoriser une homogénéisation des populations, réduisant de ce fait la diversité à l’échelle de la métapopulation et donc sa résilience.
Le saumon Atlantique est une espèce emblématique des rivières françaises, et sa gestion implique de forts enjeux économiques et sociétaux. La structure génétique des populations françaises révèle des flux relativement importants entre des populations proches et localisées dans des zones géographiques aux caractéristiques proches. Ainsi, les populations de Bretagne, qui sont réparties sur plus de 400 km de côtes, sont peu différenciées génétiquement indiquant un fonctionnement en métapopulation. A l’opposé, les différentiations sont plus fortes dans le système Adour dans le Sud-ouest de la France suggérant des flux migratoires limités. En dépit d’une forte base théorique sur l’influence de la connectivité sur la résilience des salmonidés, le rôle d’un fonctionnement en métapopulation dans la gestion des populations naturelles de saumons reste largement ignoré. Cela vient du fait que le type de structure métapopulationnel ainsi que l’amplitude des flux migratoires restent encore inconnus en milieu naturel.
Pour pallier à cela, nous pouvons réaliser des expérimentations in silico en utilisant un simulateur de populations de saumon Atlantique (modèle démo-génétique individu-centré; IBASAM), développé à l’unité ECOBIOP, permettant d’explorer l’évolution démographique de populations de saumon suivants différents scénarios de changements climatiques et de pressions d’exploitation (Piou & Prévost, 2012, 2013; Piou et al. 2015). Il s’agira alors de placer le modèle dans un cadre métapopulationnel en définissant des scénarios de connectivité et en explorant les conséquences démographiques, phénotypiques et génétiques.

Ce stage aura pour objectifs:
1) évaluer l’impact de la structure en métapopulation sur la dynamique, l’adaptation et la résilience des populations exploitées de saumon atlantique face au changement climatique;
2) évaluer le potentiel de nouvelles mesures de gestion tenant compte des flux migratoires entre populations.

Compétences requises
Rigueur, goût pour les approches de modélisation, maîtrise du logiciel R.

Encadrement
Mathieu Buoro (Chargé de Recherche, INRA)

Contact
[email protected]

Structure d’accueil
UMR ECOBIOP, INRA, Univ. Pau & Pays Adour, Aquapôle INRA, Quartier Ibarron 64310 St Pée sur Nivelle, France

Quelques références dans le domaine
Anderson, S. C., Moore, J. W., McClure, M. M., Dulvy, N. K., & Cooper, A. B. (2015). Portfolio conservation of metapopulations under climate change. Ecological Applications, 25(2), 559-572.
Carlson, S.M., Cunningham, C.J., & Westley, P.A.H. 2014. Evolutionary rescue in a changing world. Trends in Ecology and Evolution 29: 521-530.
Carlson, S.M., & Satterthwaite, W.H. 2011. Weakened portfolio effect in a collapsed salmon population complex. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 68: 1579-1589.
DuFour, Mark R., Cassandra J. May, Edward F. Roseman, Stuart A. Ludsin, Christopher S. Vandergoot, Jeremy J. Pritt, Michael E. Fraker et al. Portfolio theory as a management tool to guide conservation and restoration of multi‐stock fish populations. Ecosphere 6, no. 12 (2015): 1-21.
Piou, C., Taylor, M. H., Papaïx, J., & Prévost, E. (2015). Modelling the interactive effects of selective fishing and environmental change on Atlantic salmon demogenetics. Journal of Applied Ecology, 52(6), 1629-1637.
Piou, C., Prévost, E. (2013). Contrasting effects of climate change in continental vs. oceanic environments on population persistence and microevolution of Atlantic salmon. Global Change Biology, 19 (3): 711-723.
Schindler, D. E., Armstrong, J. B., & Reed, T. E. (2015). The portfolio concept in ecology and evolution. Frontiers in Ecology and the Environment, 13(5), 257-263.

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