• Langue : Français, Anglais
• Discipline : Biologie de l'environnement, des organismes, des populations, écologie
• Identifiant : 2022ULILR079
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 12/12/2022

Résumé en langue originale

Les scénarios de changements globaux sont précieux pour guider les stratégies de gestion et de gouvernance, inciter à la prise de décision et augmenter la prise de conscience collective des tendances futures de la biodiversité. Le degré de réalisme et d'intégration des modèles écosystémiques utilisés à cet effet est en constante progression, mais ils négligent encore souvent l'évolution des populations marines dans les projections futures. Or, celles-ci s'adaptent aux changements globaux, que ce soit par la plasticité phénotypique ou l'évolution, au travers de modifications de leurs caractéristiques biologiques telles que les traits d'histoire de vie, physiologiques et bioénergétiques. L'enjeu de cette thèse est de développer un modèle écosystémique qui permette d'explorer des scénarios de biodiversité aux échelles intra- et inter-spécifiques en représentant explicitement la plasticité phénotypique des traits d'histoire de vie, leur variabilité génétique, leur sélection et leur évolution sous l'influence combinée de la pêche et du changement climatique, ainsi que la dérive génétique et la perte de diversité génétique qui en résultent. Appliqué à la mer du Nord, ce nouveau modèle est utilisé pour comprendre les processus responsables des changements de traits d'histoire de vie qu'ils soient d'origine plastique ou d'origine évolutive. D'une part, les processus bioénergétiques sous-jacents aux changements plastiques sont étudiés par une approche originale comparant les différences entre les courbes de réponses thermiques fondamentales et réalisées pour différentes espèces et stades du cycle de vie. D'autre part, les changements des traits d'histoire de vie sont explorés à travers le prisme de l'évolution grâce à la prise en compte de pressions de sélection multiples telles que la pêche, les interactions proies-prédateurs et le changement climatique.L'intégration des processus plastiques et évolutifs dans les modèles écosystémiques permet de décrire la variabilité interindividuelle des traits biologiques et de comprendre leurs tendances temporelles observées dans le milieu marin. En cela, elle répond à l'enjeu crucial de crédibilité des projections de la biodiversité intra- et inter-spécifique sous scénarios combinant climat et pêche. L'intégration de ces processus permettra également de quantifier plus précisément les effets synergiques et antagonistes de ces deux pressions et de prendre en compte la capacité d'adaptation des populations aux changements globaux pour estimer de manière plus fiable leur résilience.

Résumé traduit

Global change scenarios are valuable for guiding management and governance strategies, stimulating decision making, and increasing collective awareness of future biodiversity trends. The degree of realism and integration of ecosystem models used for this purpose is constantly improving, but they still often neglect the evolution of marine populations in future projections. However, marine populations adapt to global changes, either through phenotypic plasticity or evolution, through modifications of their biological characteristics such as life history traits, physiological and bioenergetic traits. The challenge of this thesis is to develop an ecosystem model that allows the exploration of biodiversity scenarios at intra- and inter-specific scales by explicitly representing the phenotypic plasticity of life history traits, their genetic variability, selection and evolution under the combined influence of fisheries and climate change, and the resulting genetic drift and loss of genetic diversity. Applied to the North Sea, this new model is used to understand the processes responsible for changes in life history traits, whether they are of plastic or evolutionary origin. On the one hand, the bioenergetic processes underlying plastic changes are studied by an original approach comparing the differences between the fundamental and realized thermal response curves for different species and life history stages. On the other hand, changes in life history traits are explored through an evolutionary lens by taking into account multiple selection pressures such as fishing, prey-predator interactions and climate change.The integration of plastic and evolutionary processes in ecosystem models allows to describe the inter-individual variability of biological traits and to understand their temporal trends observed in the marine environment. In this way, it responds to the crucial issue of credibility of intra- and inter-specific biodiversity projections under scenarios combining climate and fisheries. The integration of these processes will also allow to quantify more precisely the synergistic and antagonistic effects of these two pressures and to take into account the capacity of populations to adapt to global changes in order to estimate more reliably their resilience.