Dynamique des populations de vertébrés de Camargue

Les espèces des zones humides méditerranéennes réagissent de façon hétérogène aux changements globaux. Les espèces dont les populations sont en augmentation (ex. : flamants, spatules, ibis) sont souvent dépendantes d’une gestion locale interventionniste coûteuse en eau et en énergie, pouvant favoriser l’installation d’espèces exotiques et en contradiction avec des objectifs plus globaux, notamment,  de conserver la spécificité méditerranéenne de ces habitats et d’économiser l’eau là où cette ressource est limitée. A terme, une gestion interventionniste peut également être mal perçue socialement, quand les espèces favorisées entrent en conflit avec des activités économiques (ex. incursions des flamants dans les rizières). Pour ce qui est des espèces en déclin ou vulnérables, les paramètres démographiques expliquant la dégradation de leur statut de conservation restent incomplètement identifiés (ex. : anguille européenne, goéland railleur, cistude d’Europe) ce qui ne permet pas d’agir efficacement pour enrayer leur déclin.

Si plusieurs espèces des zones humides méditerranéennes sont bien étudiées localement à travers des suivis à long terme d’individus marqués, on manque aujourd’hui d’une compréhension de la façon dont ces populations réagissent à plus grande échelle aux changements globaux, notamment en prenant en compte les échanges entre populations (dispersion) ou entre sites (migration) affectés par des pressions différentes. Une approche intégrée, combinant suivis d’individus marqués, comptages, génotypes d’individus, et hétérogénéité des stratégies individuelles permettra de mieux anticiper la façon dont certaines espèces sont susceptibles de répondre aux changements globaux. Il sera alors possible de modéliser la démographie de ces populations face à différents scénarios et de confronter ces scénarios à différentes mesures de gestion.

L’objectif de conservation ultime du projet est de pouvoir fournir des préconisations de gestion respectueuses de la spécificité méditerranéenne de dynamique de ces populations. Le résultat attendu est une meilleure résilience des espèces face aux changements globaux tout en en conservant leur adaptation à l’imprévisibilité des conditions hydrologiques/climatiques caractéristiques de cette région.

Cette tâche d’observation a donc pour objectif de mieux comprendre la réponse d’un panel de six espèces de vertébrés de Camargue (Flamant rose Phoenicopterus roseus, Spatule blanche Platalea leucorodia, Ibis falcinelle Plegadis falcinellus, Goéland railleur Chroicocephalus genei, Cistude d’Europe Emys orbicularis et Anguille européenne Anguilla anguilla) aux multiples changements qui affectent le delta du Rhône.

La principale question scientifique posée est d’identifier les mécanismes qui affectent la dynamique des populations modèles en couplant des approches démographiques (Capture-Marquage-Recapture, comptages, succès de reproduction), génétiques (mtDNA, microsatellites, SNP, CMH), parasitologiques et écotoxicologiques  avec l’identification des facteurs locaux (gestion conservatoire) et globaux (climat, changements d’usage/d’habitat liés à des politiques publiques à large échelle) affectant fortement ces dynamiques.

Les axes de recherche spécifiques peuvent se décliner ainsi :

Axe 1 : Etude des populations subdivisées.

Plusieurs populations d’espèces considérées (ex. : Flamants roses, Goélands railleurs, Cistudes d’Europe) sont fragmentées, soit à l’échelle de la Camargue soit à l’échelle du bassin Méditerranéen. Nous cherchons à quantifier les flux entre populations (études démographiques et génétiques), à évaluer/diagnostiquer la présence de populations sources/puits, à identifier les éventuels problèmes de connectivité et à modéliser l’évolution du système et sa résilience à la disparition de l’une ou l’autre des populations.

Axe 2 : Facteurs individuels déterminants les stratégies démographiques

Nous évaluons l’effet de certains paramètres individuels comme la diversité génétique (hétérozygotie), la diversité des marqueurs du Complexe Majeur d’Histocompatibilité (immunité), le taux de parasitisme ou la contamination en polluants (polluants organiques ou métaux lourds) sur divers paramètres démographiques (survie, recrutement, dispersion) et ce, en présence de forçages anthropiques.

Axe 3 : Influence de la gestion sur la dynamique des populations

Nous modélisons et expérimentons différentes stratégies de gestion pour en évaluer les effets sur la persistance des populations pour les espèces exploitées (anguille) et/ou soumises à de profonds changements de leurs habitats dans les années à venir (flamants roses, Cistude d’Europe).

Les six espèces considérées bénéficient d’un programme de marquage annuel.

Pour les oiseaux, le baguage des jeunes avant l’envol est effectué sur la plupart des colonies de reproduction de l’espèce en Camargue.

Pour les Cistudes, les individus (adultes et jeunes) de deux noyaux de populations du domaine de la Tour du Valat (Les Faïsses et L’Esquineau) sont capturés dans des verveux et marqués au cours de chaque printemps et été.

Un suivi mensuel des différents stades de l’Anguille européenne (civelles, anguillettes, jaunes et argentées) est assuré dans l’étang du Vaccarès à la Capelière (Réserve nationale de Camargue) et dans le canal du Fumemorte. Seules les anguilles du Fumemorte sont marquées.

Espèces / Date de début / Nombre d’individus marqués / Responsable
Flamants roses / 1977 en cours / 30 000 / Arnaud Béchet
Goéland railleur / 1997 en cours / 6929 / Arnaud Béchet
Spatule blanche / 2008 en cours / 2931 / Jocelyn Champagnon
Ibis Falcinelle / 2006 en cours / 3461 / Jocelyn Champagnon
Anguille européenne /2001 en cours /4541 / Delphine Nicolas
Cistude d’Europe /1997 en cours /1300 / Anthony Olivier

Les individus capturés sont marqués et mesurées.

A cela s’ajoutent, selon les questions spécifiques aux modèles étudiées, des prélèvements de plumes ou de nageoires (plus rarement de sang) afin de réaliser des études génétiques, isotopiques ou écotoxicologiques.

Variables Essentielles de Biodiversité :

• Allelic diversity
• Population genetic differentiation
• Species distribution
• Population abundance
• Population structure by age/size class
• Phenology
• Body mass
• Natal dispersion distance
• Migratory behavior
• Demographic traits

Toutes nos bases de données sont gérées en local sous MS Access dans un format standardisé développé par la Tour du Valat (Suivi Individuel Animaux Marqués – SIAM) et utilisé par d’autres équipes de notre réseau en Méditerranée.

Les observations d’oiseaux bagués sont à renvoyer à baguage@tourduvalat.org.

En 2019, toutes les données de suivi d’oiseaux bagués seront gérées sur une plateforme internet permettant aux observateurs de rentrer directement leurs lectures de bagues sur un portail dédié.

Ce programme de recherche s’inscrit dans le département Conservation des espèces » du programme stratégique de la Tour du Valat.

Le programme de recherche sur les anguilles est piloté par Delphine Nicolas assistée de Pascal Contournet.

Le suivi des cistudes est piloté par Anthony Olivier.

Le suivi des spatules et des ibis falcinelles est piloté par Jocelyn Champagnon.

Arnaud Béchet est responsable du suivi des flamants roses et des goélands railleurs.

Yves Kayser, Thomas Blanchon et Antoine Arnaud (techniciens et ingénieurs) mènent à bien les suivis ornithologiques sur le terrain incluant l’organisation des opérations de baguage.

La Tour du Valat collabore étroitement depuis plusieurs années avec des chercheurs du CEFE et plus spécifiquement sur cette tâche d’observation avec Roger Pradel et Aurélien Besnard. Plusieurs masters et thèses de doctorat ont été co-encadrées dans le cadre de ces collaborations (e.g. Charlotte Perrot, Özge Balkız et Charlotte Francesiaz). Des étudiants de masters co-encadrés et co-financés par le CEFE et la Tour du Valat contribuent régulièrement au maintien de ces jeux de données à long terme. Cette TO permettra de mutualiser nos efforts pour la gestion et l’analyse des données afin de prolonger le travail de valorisation important réalisé jusqu’à maintenant.

Exemples de travaux récents publiés en collaboration avec des chercheurs du CEFE :

Acker, P., Francesiaz, C., Béchet, A., Sadoul, N., Lessells, C. M., Pijl, A. S., & Besnard, A. (2018). Insights on dispersal and recruitment paradigms: sex- and age-dependent variations in a nomadic breeder. Oecologia, 186, 85‑97. https://doi.org/10.1007/s00442-017-3972-7

Francesiaz, C., Farine, D., Laforge, C., Béchet, A., Sadoul, N., & Besnard, A. (2017). Familiarity drives social philopatry in an obligate colonial breeder with weak interannual breeding-site fidelity. Animal Behaviour, 124, 125‑133. https://doi.org/10.1016/j.anbehav.2016.12.011

Perrot, C., Béchet, A., Hanzen, C., Arnaud, A., Pradel, R., & Cézilly, F. (2016). Sexual display complexity varies non-linearly with age and predicts breeding status in greater flamingos. Scientific Reports, 6, 36242. https://doi.org/10.1038/srep36242

Ficheux, S., Olivier, A., Fay, R., Crivelli, A., Besnard, A., & Béchet, A. (2014). Rapid response of a long-lived species to improved water and grazing management: The case of the European pond turtle (Emys orbicularis) in the Camargue, France. Journal for Nature Conservation, 22, 342‑348.

Sanz-Aguilar, A., Béchet, A., Germain, C., Johnson, A. R., & Pradel, R. (2012). To leave or not to leave: survival tradeoffs between different migratory strategies in the Greater Flamingo. Journal of Animal Ecology,https://doi.org/10.1111/j.1365-2656.2012.01997.x

Pradel, R., R, C., & A, B. (2012). Breeding experience might be a major determinant of breeding probability in long-lived species: the case of the Greater Flamingo. PLoS ONE, 7, e51016. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0051016

Balkız, Ö., Béchet, A., Rouan, L., Choquet, R., Germain, C., Amat, J. A., … Pradel, R. (2010). Experience-dependent natal philopatry of breeding Greater flamingos. Journal of Animal Ecology, 79, 1045‑1056.

Autres collaborations sur cette tâche d’observation :

• CNRS-CEBC
• Université de La Rochelle
• EPHE-Paris
• Université de Bourgogne
• Université de ULM (Allemagne)

Acker P., Francesiaz C., Béchet A., Sadoul N., Lessells C.M., Pijl A.S., Besnard A. 2018. Insights on dispersal and recruitment paradigms: sex- and age-dependent variations in a nomadic breeder. Oecologia 186:85–97. doi: 10.1007/s00442-017-3972-7

Arsovski D., Olivier A., Bonnet X., Drilholle S., Tomović L., Béchet A., Golubović A., Besnard A. 2018. Covariates streamline age-specific early life survival estimates of two chelonian species. Journal of Zoology [Internet] [cited 2018 Jul 9]. doi: 10.1111/jzo.12585

Borghesi F., Dnelli E., Migani F., Béchet A., Rendón-Martos M., Amat J.A., Sommer S., Gillingham M.A. 2017. Assessing environmental pollution in birds: a new methodological approach for interpreting bioaccumulation of trace elements in feather shafts using geochemical sediment data. Methods in Ecology and Evolution 8:96–108.

Francesiaz C., Farine D., Laforge C., Béchet A., Sadoul N., Besnard A. 2017. Familiarity drives social philopatry in an obligate colonial breeder with weak interannual breeding-site fidelity. Animal Behaviour 124:125–133. doi: 10.1016/j.anbehav.2016.12.011

Tavecchia G., Oro D., Sanz-Aguilar A., Béchet A. 2017. The multidimensional value of long-term individual-based studies: more than lots of data. Avocetta 41:19–21.

Gillingham M.A.F., Béchet A., Courtiol A., Rendón-Martos M., Amat J.A., Samraoui B., Onmuş O., Sommer S., Cézilly F. 2017. Very high MHC Class IIB diversity without spatial differentiation in the mediterranean population of greater Flamingos. BMC Evolutionary Biology [Internet] [cited 2017 Mar 1]; 17. doi: 10.1186/s12862-017-0905-3

Boulenger C., Crivelli A.J., Charrier F., Roussel J.-M., Feunteun E., Acou A. 2016. Difference in factors explaining growth rate variability in European eel subpopulations: the possible role of habitat carrying capacity. Ecology of Freshwater Fish 25:281–294. doi: 10.1111/eff.12209

Gillingham M.A.F., Courtiol A., Teixeira M., Galan M., Bechet A., Cezilly F. 2016. Evidence of gene orthology and trans-species polymorphism, but not of parallel evolution, despite high levels of concerted evolution in the major histocompatibility complex of flamingo species. Journal of Evolutionary Biology 29:438–454. doi: 10.1111/jeb.12798

Perrot C., Béchet A., Hanzen C., Arnaud A., Pradel R., Cézilly F. 2016. Sexual display complexity varies non-linearly with age and predicts breeding status in greater flamingos. Scientific Reports 6:36242. doi: 10.1038/srep36242

Schiavina M., Bevacqua D., Meli P., Crivelli A.J., Gatto M., Leo G.A.D. 2015. A user-friendly tool to assess management plans for European eel fishery and conservation. Environmental modelling & software 64:9–17.

Musseau C., Boulenger C., Crivelli A.J., Lebel I., Pascal M., Boulêtreau S., Santoul F. 2015. Native European eels as a potential biological control for invasive crayfish. Freshwater Biology 60:636–645.

Boulenger C., Acou A., Trancart T., Crivelli A.J., Feunteun E. 2015. Length–weight relationships of the silver European eel, Anguilla anguilla (Linnaeus, 1758), across its geographic range. Journal of Applied Ichthyology 31:427–430.

Choquet R., Béchet A., Guédon Y. 2014. Applications of hidden hybrid Markov/semi-Markov models: from stopover duration to breeding success dynamics. Ecology and Evolution. doi: 10.1002/ece3.962

Deville A.-S., Labaude S., Robin J.-P., Béchet A., Gauthier-Clerc M., Porter W., Fitzpatrick M., Mathewson P., Grémillet D. 2014. Impacts of extreme climatic events on the energetics of long-lived vertebrates: the case of the greater flamingo facing cold spells in the Camargue. The Journal of Experimental Biology 217:3700–3707. doi: 10.1242/jeb.106344

Ficheux S., Olivier A., Fay R., Crivelli A., Besnard A., Béchet A. 2014. Rapid response of a long-lived species to improved water and grazing management: The case of the European pond turtle (Emys orbicularis) in the Camargue, France. Journal for Nature Conservation 22:342–348.

Yohannes E., Arnaud A., Béchet A. 2014. Tracking variations in wetland use by breeding flamingos using stable isotope signatures of feather and blood. Estuarine, Coastal and Shelf Science 136:11–18.