• Langue : Français, Anglais
• Discipline : Biologie de l'environnement, des organismes, des populations, écologie
• Identifiant : 2020LILUR042
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 15/12/2020

Résumé en langue originale

Les interactions trophiques sont à la base de nombreux processus régissant la structure et le fonctionnement des écosystèmes. Cependant, de nombreuses sources de variations sont mal connues comme les variations saisonnières et ontogéniques. Ces variations ont été appréhendées à plusieurs niveaux d’organisation, l’assemblage, l’espèce et l’individu dans les écosystèmes de Manche orientale (MO) et de la baie sud de la mer du Nord (BSMDN). Ces variations ont été tout d’abord étudiées en analysant les isotopes stables du carbone (delta13C) et de l’azote (delta15N), qui fournissent des informations sur l’utilisation des ressources et de l’habitat dans un espace à deux dimensions. Ces analyses ont été réalisées sur plusieurs tissus en raison de leurs différents temps d’intégration reflétant l’assimilation selon différentes périodes de temps. Ces analyses ont été couplées aux analyses des contenus stomacaux. Si l’analyse des isotopes stables apporte une information intégrée de l’alimentation sur des périodes de temps variables selon le tissu étudié, l’analyse des contenus stomacaux apporte une information à court terme de l’alimentation. A l’échelle de l’assemblage, Le couplage entre les habitats benthique et pélagique est apparu comme une caractéristique importante de l’écosystème de Manche orientale, en raison de sa faible profondeur, ainsi qu’à la combinaison de deux processus écologiques. Premièrement, les interactions trophiques ont révélé une plasticité trophique pour la plupart des espèces de poisson de l’assemblage étudié ainsi qu’un partage des ressources. Deuxièmement, les changements de composition de l'assemblage de poissons n'ont pas eu d'impact sur le couplage bentho-pélagique car la plupart des espèces dominantes se sont généralisées au cours d'une période donnée, ce qui a permis une utilisation complète de toutes les ressources disponibles. Des analyses plus approfondies ont été réalisées sur le merlan qui est l’espèce dominante en Manche orientale et au sud de la mer du Nord en hiver, et ont révélé des changements saisonniers et ontogéniques d’alimentation pour cette espèce. Enfin, au niveau individuel, les espèces ont tendance à être généralistes mais composée d’individus spécialistes le long des axes du delta13C et du delta15N. Les espèces tendent à élargir leur niche principalement via une augmentation de la variation d’alimentation entre individus. Ce comportement peut être une stratégie pour limiter la compétition, stratégie peut-être favorisée par l’important couplage bentho-pélagique offrant une grande diversité de ressources pour les espèces. Cette étude a montré l’importance de considérer les changements ontogéniques et saisonniers des interactions trophiques. Renseigner ces changements dans les modèles écosystémiques augmenterait leur capacité à saisir la complexité des écosystèmes marins et à informer la gestion des pêches. Modéliser ces effets à plusieurs niveaux d’organisation est nécessaire afin de prédire les effets du changement global sur la structure et le fonctionnement des écosystèmes.

Résumé traduit

Identifying and quantifying trophic interactions between organisms is crucial to understand the structure and functioning of food webs. However, many sources of variation are poorly known, such as seasonal and ontogenetic variations. These variations have been studied at several levels of organization, assemblage, species and individual in the Eastern English Channel (EEC) and the Southern North Sea (SNS) ecosystems.These variations were studied by analyzing the stable isotopes of carbon (delta13C) and nitrogen (delta15N), which provides information on resource and habitat use in a two-dimensional space. These analyses were performed on several tissues because isotopic values of tissues reflect the diet over the period during which the tissue was synthesized providing dietary information over different temporal periods. These analyses were coupled with stomach contents analyses providing a short-term picture of feeding patterns. At the assemblage scale, coupling between benthic and pelagic habitats has emerged as an important feature of the EEC ecosystem, due to its shallow depth, as well as to the combination of two ecological processes. First, trophic interaction revealed trophic plasticity and resource partitioning. Second, changes in the composition of fish assemblage did not impact benthic-pelagic couplings as most dominant species were generalist within a period, allowing a complete use of all available resources. Further analyses were carried out on whiting, the dominant species in the EEC-SNS ecosystems in winter, and revealed seasonal and ontogenetic trophic changes for this species. Finally, at the individual scale, species tend to be generalist but composed of specialist individuals along the delta13C and delta15N axes. The species increase their niche mainly through an increase of the niche variation between individuals. This behavior may be a strategy to avoid competition and favored by the important benthic-pelagic coupling offering a wide diversity of resources for species. This study revealed the importance of considering ontogenetic and seasonal changes of trophic interactions. Informing these changes in ecosystem models would increase their ability to capture the complexity of marine ecosystems and inform fisheries management. Modeling these effects at several levels of organization is necessary to predict the effects of global change on ecosystem structure and functioning.