Tactiques d'utilisation des habitats et dynamique de population des anguilles de la zone aval du bassin versant Gironde Garonne Dordogne : apport de l'étude des otolithes - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement
Thèse Année : 2005

(trad auto)Habitat use tactics and population dynamics of eels in the downstream zone of the Gironde Garonne Dordogne catchment area: contribution of the otolith study

Tactiques d'utilisation des habitats et dynamique de population des anguilles de la zone aval du bassin versant Gironde Garonne Dordogne : apport de l'étude des otolithes

Résumé

In this study, the patterns of habitat use and their relative proportions were investigated for eels Anguilla anguilla sampled in coastal sites, the estuary and the river of the Gironde watershed by measuring Sr and Ca concentrations in the otolith. To enable a relevant interpretation of otolith strontium:calcium (Sr/Ca) variations in terms of habitat shifts of eels, the Sr/Ca-salinity relationship in eel otoliths was validated. Downstream and upstream migrations of young eels were reproduced in the laboratory by transferring groups of fish every two months between aquaria filled with water coming from the Dordogne river (salinity 0) , the upper Gironde estuary (5), the lower Gironde estuary (25) and the coast (30) representing the salinity gradient observed in the Gironde-Garonne-Dordogne watershed. Ontogenetic changes in otolith Sr/Ca were assessed in two groups of control fish that were kept in one of either two constant salinities (freshwater or seawater). WDS analyses of Sr/Ca ratios in the otoliths showed that the change of aquarium was recorded as a Sr/Ca increase (downstream migration) or a Sr/Ca decrease (upstream migration). No ontogenetic effect was detected in control fish away from the glass eel marks in otoliths in either group of fish. Signal processing methods used to analyse the Sr/Ca life transects in 270 otoliths of eels caught in the Gironde Garonne Dordogne watershed, showed that some of them were migrant eels that had experienced one major habitat shift during their continental life. Sr:Ca values outside the elver mark discriminated residence in the same habitat until capture (freshwater, estuary or sea) from a switch of habitat following three patterns: a shift from freshwater to estuary, seasonal movements within the limits of the estuary or a switch of habitat from brackish to freshwater (downstream nomads). Results show a gradient of residency from freshwater (100%) to estuary (44%) and the sea (24%). The most abundant (30%) alternative to residence in estuary and its adjacent coastal site were the downstream nomads which concentrated in coastal areas and the lower part of the estuary after leaving freshwater. Overall, up to 50% of the eels analysed had spent a period in freshwater. Fish growth rates in freshwater were lower than anywhere else in the watershed. Back-calculation of fish size-at-age showed that of all eels passing through freshwater, residents were slow growers while downstream nomads were fast growers. The latter migrate to the estuary at age 2+ and 3+ when their size is greater than estuarine residents. Results revealed that lower estuarine and marine habitats are colonised by yellow eels rather than glass eels. The analysis of series of capture of eels in the Gironde estuary showed that eels preferred the upper part of the estuary. Comparison of Gironde watershed eel habitat use patterns with habitat use patterns of the same species in the Baltic area and habitat use patterns of two other northern hemisphere temperate eel species A. japonica and A. rostrata showed a remarkable similarity in the diversity of habitat use patterns. In addition, downstream nomads tented to dominate estuary samples, in temperate latitudes. In the northernmost limits of the species range, eels tended to reside in the estuaries all life long. This may suggest that in higher latitudes, most glass eels may not penetrate very far into the watersheds while the abundance of downstream nomads in the estuaries in temperate latitudes underlies that most glass eels penetrate as further as the river under tidal influence and then may move to the estuary.
Dans cette étude, les tactiques d'utilisation de l'habitat par les anguilles Anguilla anguilla ainsi que les proportions respectives de ces tactiques ont été étudiées en échantillonnant les poissons dans les fleuves, l'estuaire et la partie côtière du bassin versant de la Gironde, en mesurant les ratios strontium:calcium (Sr/Ca) dans leurs otolithes. De façon à interpréter correctement les variations du Sr/Ca en terme de changement d'habitat des anguilles, la relation entre salinité et Sr/Ca de l'otolithe a été validée. Des migrations amont-aval et aval-amont de petites anguilles ont été reproduites au laboratoire en transférant tous les deux mois, des lots de poissons dans des aquariums remplis avec de l'eau provenant des fleuves, de l'estuaire ou de la partie côtière du bassin versant de la Gironde. L'influence de l'ontogénie sur l'incorporation du Sr/Ca dans l'otolithe a été testée pour des poissons maintenus toute l'expérience dans de l'eau douce du fleuve ou de l'eau marine de la côte. Les analyses de microchimie des ratios Sr/Ca dans les otolithes ont montré que les transferts d'aquarium ont été enregistrés comme un accroissement des valeurs de Sr/Ca (migration amont-aval) ou une décroissance de ces valeurs. Aucun effet ontogénique n'a été détecté au-delà de la marque civelle. Les valeurs Sr/Ca discriminent donc l'utilisation des principaux compartiments du bassin versant de la Gironde par les anguilles. Des méthodes issues du traitement du signal ont été utilisées pour analyser séries de mesures de Sr/Ca pris sur un axe de croissance d'otolithes de 270 anguilles pêchées dans les fleuves, l'estuaire et la partie côtière de l'estuaire de la Gironde. Cette analyse a montré que certaines anguilles résident dans le même habitat toute leur vie (en eau douce, en estuaire ou en mer) alors que d'autres ont changé d'habitat au cours de leur vie, selon trois principales tactiques d'utilisation de l'habitat : une résidence en eau douce suivie par une résidence en estuaire, des mouvements saisonniers à l'intérieur de l'estuaire et une résidence en estuaire suivie par une résidence en eau douce. Pour l'échantillon des 270 poissons, les résultats montrent un gradient de résidence dans le bassin versant avec 100% de résidents dans les fleuves, 44% en estuaire et 24% en mer. La tactique la plus abondante (30%) après la résidence en estuaire et dans la partie côtière est la résidence en eau douce suivie d'une résidence en estuaire. En tout, 50 % de l'échantillon total a résidé en eau douce au moins une partie de la vie. La vitesse de croissance en eau douce est plus faible que partout ailleurs dans le bassin versant. Le rétro-calcul de la tailles a montré que parmi tous les poissons résidant en eau douce, les poissons qui y résident toute leur vie ont une croissance plus faible que ceux qui partent en estuaire par la suite. Ces derniers migrent vers l'estuaire à un âge (2+ ou 3+) pour lequel leur taille au même âge est supérieure à celle des poissons résidant dans l'estuaire. Les analyses de séries de captures d'anguilles dans l'estuaire montrent que les anguilles préfèrent les habitats de la partie amont de l'estuaire. La comparaison des tactiques d'utilisation de l'habitat avec les tactiques d'autres espèces tempérées de l'hémisphère nord (A. japonica et A. rostrata) révèle une grande similitude dans la diversité des tactiques. De plus, les anguilles changeant d'habitat d'eau douce pour l'estuaire dominent en nombre les anguilles résidant en estuaire, pour les latitudes tempérées alors que les anguilles résidentes en estuaire sont majoritaires aux hautes latitudes. Ceci suggère que dans les hautes latitudes, les anguilles colonisent moins les habitats d'eau douce au stade civelle. D'autre part, il semblerait qu'aux latitudes tempérées, la majorité des civelles colonisent les habitats d'eau douce, puis pour certaines d'entres elles, reviennent en estuaire au bout de quelques années.
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Citer

Françoise Daverat. Tactiques d'utilisation des habitats et dynamique de population des anguilles de la zone aval du bassin versant Gironde Garonne Dordogne : apport de l'étude des otolithes. Sciences de l'environnement. Docteur de l'université de Bordeaux 1, discipline : océanographie, 2005. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-02587056⟩

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