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Dernière mise à jour : Mai 2018

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Centre Alpin de Recherche sur les Réseaux Trophiques des Ecosystèmes Limniques

UMR CARRTEL

Centre Alpin sur les Réseaux Trophiques et Ecosystèmes Lacustre

Thése soutenue le 07 mai 2019 : Lisandrina Mari - Encadrants : Emilien Lasne & Jean Guillard

Thèses de l'université Grenoble Alpes , dans le cadre de SISEO - Sciences et Ingénierie des Systèmes de l'Environnement et des Organisations , en partenariat avec Centre Alpin de Recherche sur les réseaux Trophiques des Ecosystèmes Limniques (laboratoire) depuis le 01-10-2015

"Potentiel d'adaptation d'un poisson d'eau froide, l'omble chevalier Salvelinus alpinus L., dans un contexte de réchauffement climatique"

Résumé

Il est désormais clairement établi que le changement climatique en cours fragilise de nombreuses populations animales, et la question n'est plus tant de démontrer les effets de ce changement que de prédire les conséquences futures sur les populations, afin d'adapter les mesures pour limiter les impacts. Un des enjeux scientifiques majeurs actuels est d'évaluer la capacité des populations à répondre à ces changements, par plasticité ou par adaptation génétique. Les augmentations de température prévues sont supposées toucher plus rapidement et avec une plus grande intensité les lacs et en particulier les lacs alpins et péri-alpins. Or, ces lacs et leur biodiversité fournissent de nombreux services écosystémiques qui sont potentiellement remis en question. L'omble chevalier Salvelinus alpinus L. est une espèce de poisson emblématique de ces lacs. C'est l'espèce d'eau douce qui possède la limite de distribution la plus septentrionale avec des populations présentes jusqu'à plus de 80° de latitude Nord. En France, il n'existe que deux populations natives d'omble chevalier – celles du Léman et du lac du Bourget – qui sont considérées comme des reliques de la dernière ère glaciaire. Ces populations se situent en limite méridionale de distribution naturelle de l'espèce. De ce fait l'omble est un excellent modèle biologique pour explorer les mécanismes en jeu dans la réponse des populations au réchauffement climatique. Actuellement, dans le Léman par exemple, les températures au niveau des frayères sont proches du seuil supérieur de fonctionnalité. Il est très probable que l'augmentation des températures puissent entrainer le franchissement de ce seuil et l'extinction des populations si elles ne peuvent s'adapter. Cette thèse a pour objectif d'analyser le rôle de la température sur l'omble chevalier en se focalisant sur la phase embryonnaire connue comme la plus sensible à ce facteur chez les poissons, en étudiant d'une part les principaux traits de vie (survie, taille, cinétique de développement) et d'autre part des paramètres physiologiques (métabolisme, balance oxydative) soupçonné de sous-tendre les compromis entre les traits de vie. Outre les populations du Léman et du Bourget, le pays abrite aussi de nombreuses populations introduites tout le long du gradient altitudinal, de quelques centaines de mètres d'altitude jusqu'à plus de 2000 m. Il s'agira 1/ de caractériser le niveau actuel d'adaptation à la température de différentes populations le long d'un gradient thermique par une approche expérimentale en 'common garden' (l'existence d'adaptation locale accréditerait l'hypothèse que la température est une force sélective majeure pour l'omble) et 2/ d'évaluer le potentiel adaptatif des populations en mesurant la variance génétique de la réponse au stress thermique, par une approche de génétique quantitative (une forte variance indiquerait un bon potentiel de réponse adaptative à l'augmentation des températures). Basé sur un réseau de collaborateurs opérationnel, l'originalité de ce travail réside dans la mise en synergie, dans le cadre du réchauffement climatique, des théories issues de l'écologie évolutive (théorie des traits d'histoire de vie) et de la physiologie (théorie du stress oxydatif). Notre hypothèse principale repose sur le fait que, sans adaptation, l'augmentation de la température doit engendrer une augmentation du métabolisme et donc du stress oxydant, modifiant ainsi la balance oxydative et les compromis d'allocation des ressources vers les différent traits de vie. La démarche consistant à combiner ces théories est assez récente et reste surtout appliqué à des espèces modèles (médaka, poisson-zèbre), la transposition en milieu naturel sur des populations sauvages restant un défi.