Multiscale exploiration of European eel population dynamics with simulation tools
Exploration multiscalaire des paradigmes de la dynamique de population d`anguilles européennes à l'aide d'outils de simulation
Résumé
European eel is ad diadromous fish whose unique European stock is considered to be out of its safe security limits. We propose to use modelling to study the eel population dynamics within a watershed and the mechanisms of estuarines glass eel migration. The development of a matrix model aims to answer the first point. This model is structured by age, sex and development stage. It integrates the main biological processes, ageing, recruitment, sexual differentiation, sex determinism, silvering, movement and natural mortality. It has been possible to identify 18 parameters sets, equivalent to 18 combinations of life history traits, compatible with the eel stock functioning paradigm in a watershed. The downstream part of a watershed, especially when the resource is rare. The second point led to implement an individual-based model of glass eel movements in the Gironde estuary (france). This model mimics the selective tidal stream transport triggered by an endogenous clock. Thinking before implementing the model led us to reconsider the running or synchronized by low slack waters gives results which disagree with the present description of thte phenomenon. Therefore we need to specify the mechanisms which lead eel to abandon selective tidal transport. Theoretic exploration of the molecular functioning of an endogenous clock highlights a putative increase of the activity span with a synchronization of the clock by tides. This result could considerably modify simulations outputs. Lastly the contribution of these modelling attempts to the knowledge concerning eel ecology are reviewed.
L`anguille européenne (Anguilla anguilla) est un poisson migrateur amphihalin dont le stock unique européen est considéré comme en dehors de ses limites de sécurité biologique. Cette thèse se propose d`utiliser la modélisation pour d`une part étudier la dynamique d`une fraction de population au sein d`un réseau hydrographique et d`autre part pour approfondir les mécanismes mis en jeu lors de la migration des civelles en estuaire. Le premier point fait l`objet du développement d`un modèle matriciel, structuré en stades de développement, sexe et âge, intégrant les principaux processus biologiques, le vieillissement, le recrutement, la différenciation sexuelle, le déterminisme du sexe, la prise d`argenture, le déplacement et la mortalité naturelle. Il est possible d`identifier 18 jeux de paramètres, correspondant à autant de combinaisons de traits de vie, compatibles avec un pattern résumant le paradigme du fonctionnement d`un stock d`anguilles dans un basin versant. La dynamique ainsi simulée montre l`importance des caractéristiques de la partie aval du réseau hydrographique et des processus s`y déroulant, surtout en période de raréfaction de l`espèce. Le deuxième point concerne la réalisation d`un modèle individus-centré de déplacement des civelles dans l`estuaire de la Gironde. Ce modèle est basé sur le comportement d`utilisation préférentiel des courants de marée, rythmé par une horloge interne. La réflexion préalable à la modélisation est l`occasion d`une remise en cause de l`intérêt pour une civelle de traverser systématiquement la zone estuarienne. Des simulations de migration avec des horloges en libre cours ou resynchronisées à chaque étale de basse mer donnent des résultats inacceptables par rapport à la description actuelle du phénomène. Il importe donc d`approfondir les mécanismes qui aboutissent à l`abandon du transport tidal sélectif. Une exploration théorique du fonctionnement moléculaire d`une horloge interne laisse penser qu`une synchronisation sur la marée induit une augmentation de la durée d`activité avec, pouvant modifier sensiblement les résultats des simulations. Enfin, une synthèse de l`apport de ces tentatives de modélisation à la connaissance de l`écologie de l`anguille est proposée.
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