Titre : Impacts des changements globaux sur la démographie des prédateurs marins vulnérables : une approche comparative.

Direction : Dr. Christophe BARBRAUD, Directeur de recherche au Centre d’Etudes Biologiques de Chizé, UMR 7372 CNRS La Rochelle Université.

Localisation du travail de thèse : Centre d’Etudes Biologiques de Chizé (https://www.cebc.cnrs.fr/) UMR7372, 79360 Villiers en Bois, avec mission de terrain dans les Terres Australes et Antarctiques Françaises.

Contexte scientifique et objectifs de la thèse :
Un défi majeur en écologie est d’anticiper quel sera l’impact des changements globaux sur les populations, les communautés et les écosystèmes afin de mettre en place des modes d’utilisations durables des écosystèmes par les humains. De nombreuses études ont montré l’impact des changements globaux sur les populations animales, mais la plupart des études rétrospectives ou prédictives ignorent les interactions entre espèces, en particulier la manière dont la variabilité environnementale, la densité dépendance et la compétition interagissent pour gouverner la dynamique des populations et des communautés. De plus ces études ne quantifient que rarement les contributions relatives des facteurs environnementaux sur le taux d’accroissement des populations (Horswill et al. 2016, Quéroué et al. 2021). Par conséquent, l’effet combiné de ces facteurs sur les composantes biodémographiques (survie, fécondité, âge de première reproduction…) est très peu documenté, étape pourtant essentielle à la construction de modèles prédictifs. Par ailleurs, il a été mis en évidence que la variabilité environnementale et la densité dépendance peuvent interagir avec l’hétérogénéité interindividuelle (âge, sexe…) et affecter de manières différentielles les composantes biodémographiques (Jenouvrier et al. 2018). Cette même hétérogénéité interindividuelle détermine également les stratégies de recherche alimentaire, l’efficacité des individus à acquérir leurs proies, et donc leur valeur phénotypique (Desprez et al. 2018). Enfin, les réponses démographiques à la variabilité des facteurs environnementaux peuvent différer aux niveaux inter et intraspécifiques ainsi qu’à l’échelle infra populationnelle (Sydeman et al. 2015, Sauser et al. 2021). Une question centrale est donc d’estimer les effets relatifs des facteurs environnementaux et des interactions entre variabilité environnementale, densité-dépendance, compétition interspécifique et hétérogénéité individuelle sur les composantes démographiques et la dynamique des populations menacées.

L’objectif principal de cette thèse est de déterminer quelles sont les réponses démographiques de quatre populations, appartenant à de deux espèces d’oiseaux marins phylogénétiquement très proches, aux fluctuations environnementales, et ce dans deux biomes différents. Plus précisément il s’agit de deux populations d’albatros fuligineux à dos sombre (espèce vulnérable), l’une située dans un biome subtropical (île d’Amsterdam) l’autre dans un biome subantarctique (îles Crozet), et de deux populations d’albatros fuligineux à dos clair (espèce quasi-menacée) situées dans deux biomes subantarctiques (îles Crozet et îles Kerguelen).

Un des objectifs de la thèse sera de comparer les réponses démographiques aux changements environnementaux entre populations, espèces et biomes. Plusieurs types de facteurs environnementaux susceptibles d’affecter la démographie de ces populations seront considérés (Rolland et al. 2009), notamment des facteurs climatiques (vent, oscillation australe), océanographiques (température de la mer, caractéristiques de la glace de mer), anthropiques (efforts de pêche, probabilités de rencontre avec les bateaux de pêche issues des données de bio-logging), épidémiologiques (maladies émergentes tel que le choléra aviaire). Les effets de ces facteurs, mais également de la densité dépendance et de l’hétérogénéité individuelle (âge, sexe, expérience,…), sur plusieurs paramètres démographiques seront mesurés. Ceci permettra d’une part de modéliser la dynamique de ces populations et de déterminer la sensibilité de leurs taux de croissance aux facteurs environnementaux et à la densité des populations, et d’autre part d’élaborer des scénarios prédictifs du devenir de ces populations selon une gamme de changements climatiques et anthropiques futurs.

D’un point de vue opérationnel, il s’agira d’estimer les réponses fonctionnelles des taux démographiques des populations aux variations environnementales et d’intégrer ces réponses fonctionnelles dans des modèles de dynamique de population. La reproduction en sympatrie entre les deux espèces sur un site (îles Crozet) permettra de tester explicitement les effets de la compétition interspécifique sur la démographie à l’aide d’un modèle intégré multi-espèces permettant d’analyser les interactions entre espèces (Barraquand & Gimenez 2019, Quéroué et al. 2021).

Profil recherché :
– Master 2 en écologie/environnement.
– Fort intérêt pour la démographie, la dynamique des populations, l’écologie des populations, la biologie de la conservation.
– Bon niveau en statistique et modélisation, en particulier capture-marquage-recapture, modèles matriciels, modèles de population intégrés.
– Goût pour le travail de terrain en conditions difficiles.

Candidature :
Envoyer un CV détaillé, une lettre de motivation expliquant l’intérêt pour le sujet, les relevés de notes universitaires, et les coordonnées de deux référents à christophe.barbraud@cebc.cnrs.fr avant le 31 mai 2022.

Références :
Barraquand, F. & Gimenez, O. 2019. Integrating multiple data sources to fit matrix population models for interacting species. Ecological Modelling 411:108713.
Desprez, M., Jenouvrier, S., Barbraud, C., Delord, K. & Weimerskirch, H. 2018. Linking oceanographic conditions, migratory schedules and foraging behaviour during the non-breeding season to reproductive performance in a long-lived seabird. Functional Ecology 32:2040-2053.
Horswill, C., Ratcliffe, N., Green, J.A., Phillips, R .A., Trathan, P.N. & Matthiopoulos, J. 2016. Unravelling the relative roles of top–down and bottom–up forces driving population change in an oceanic predator. Ecology 97: 1919–1928.
Jenouvrier, S., Desprez, M., Fay, R., Barbraud, C., Weimerskirch, H., Delord, K. & Caswell, H. 2018. Climate change and functional traits affect population dynamics of a long-lived seabird. Journal of Animal Ecology 87:906-920.
Quéroué, M., Barbraud, C., Barraquand, F., Turek, D., Delord, K., Pacoureau, N. & Gimenez, O. 2021. Multispecies integrated population model reveals bottom-up dynamics in a seabird predator-prey system. Ecological Monographs 91: 3.
Rolland, V., Weimerskirch, H. & Barbraud, C. 2009. Relative influence of fisheries and climate on the demography of four albatross species. Global Change Biology 16: 1910-1922.
Sauser, C., Delord, K. & Barbraud, C. 2021. Demographic sensitivity to environmental forcings: a multi-trait, multi-colony approach. Oikos 130: 943-957.
Sydeman, W.J., Poloczanska, E., Reed, T.E. & Thompson, S.A. 2015. Climate change and marine vertebrates. Science 350 :772-777.

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