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Stratégie alimentaire et mécanismes d'adaptation comportementale et physiologique des manchots face à la variabilité climatique : leurs limites et son impact sur la dynamique des populations

Acronyme: ECOPHY - ANTAVIA
Référence: 137
Domaine de recherche: Vie et environnement
Région: - Antarctique
- Sub Antarctique

Terre Adélie, Crozet
Responsable du projet: Yvon LE MAHO
Laboratoires: Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien - IPHC (Université de Strasbourg I, CNRS)
Date: En cours

Résumé

Notre objectif est de connaître les limites de la capacité d'adaptation des manchots aux changements climatiques saisonniers et interannuels et à leurs conséquences sur l'abondance et la localisation des ressources marines dont ils dépendent.
Pour cela, nous abordons l'étude sous l'angle de la dynamique des populations en suivant par identification automatique de nombreux individus dont l'histoire est parfaitement connue. A cette approche qui nous affranchit du biais des bagues et nous permet d'avoir des animaux témoins non perturbés, sont superposés deux études, à terre et en mer. Dans la colonie, nous chercherons à comprendre par quels mécanismes comportementaux et physiologiques les manchots économisent leurs réserves corporelles pour assurer le succès de leur reproduction et par quels mécanismes est assurée leur survie lorsque ces réserves sont en voie d'épuisement. En mer, grâce au biologging, nous voulons déterminer les performances alimentaires des oiseaux en fonction de leur expérience et de leur qualité physique (immunocompétence et condition corporelle).

Ce programme est intégré au projet API n°251 Circumpolar Population Monitoring , l'un des 6 projets sous responsabilité d'un chercheur français ; ici, Yvon LE MAHO de l'Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien - IPHC (CNRS, Université de Strasbourg I)

Campagne 2009-10

Année 2/4

Notre programme examinera au niveau de la population chez les manchots empereurs, Adélie et royaux ces adaptations comportementales et physiologiques qui leur permettent de faire face à des contraintes environnementales sur terre et en mer par rapport à leur âge, aux niveaux individuel, du couple et de la population. Nous allons également développer avec l'INRIA une analyse automatique des images de colonies de manchots afin de les dénombrer.
- Manchots empereurs : étude de la dynamique de petits groupes avec enregistrements vidéo.
- Manchots Adélie : i) les changements de comportement associés à l'entrée dans le jeûne et l'influence potentielle des hormones ; ii) comportements lors de l'incubation et la recherche de nourriture en fonction de l'état corporel ; iii) la surveillance des activités d'élevage des jeunes (Dumont d'Urville)
- Manchots Adélie et royaux : détermination et comparaison de chaque année de variables telles que les dates d'arrivée pour la recherche de partenaire, pour l'alimentation, la durée du voyage en mer ... En outre, pour les Adélie : lier leur état corporel aux conditions environnementales en mer, l'élevage et le succès ou l'échec des tâches à terre.
- Manchots royaux : i) déterminer si la variabilité de la croissance modifie effectivement le phénotype des oiseaux lors de leur départ en mer; ii) le lancement d'études à long terme : comment les conditions de croissance affectent les performances de reproduction des adultes et la survie dans des conditions naturelles.

Campagne 2008-09

Notre programme s'articule autour des adaptations comportementales et physiologiques permettant aux manchots empereurs, Adélie et royaux de faire face aux contraintes environnementales à la fois à terre et en mer, à l'échelle de l'individu à différents âges, du couple et de la population.

Chez le manchot empereur, les travaux portent, à l'aide d'outils vidéo et d'enregistreurs embarqués, sur la dynamique des regroupements en "tortue" et sur les processus physiologiques mis en place pour assurer leur reproduction.
Chez le manchot Adélie, nous tenterons de comprendre comment s'organisent les 2 membres d'un couple autour des tâches liées à la reproduction ainsi que leur comportement en mer en fonction des contraintes liées aux saisons.
Le programme ANTAVIA permettra d'obtenir chez le manchot Adélie et chez le manchot royal de nouvelles données sur des paramètres démographiques tels que la taille de la population reproductrice, la chronologie de la reproduction, la fréquence de reproduction, le succès reproducteur, le taux de survie.
Enfin, chez le poussin de manchot royal, un dernier volet de notre programme portera sur les capacités de restauration de la muqueuse intestinale après une dénutrition extrême observée chez certains sujets pendant la période hivernale.

Abstract

Feeding strategy and mechanisms of behavioural and physiological adaptation of penguins to climatic variability: their limitations ans its impact on population dynamics

We want to determine the extent to which penguins are able to cope with seasonal and interannual climatic changes and their consequences on the localization and abundance of their marine resources.
We thus investigate their population dynamics by automatically tracking many individuals whose history is known. To this approach, which therefore enable us to avoid the bias of flipper banding and as well have control birds which are undisturbed, will be superimposed two studies, ashore in the breeding colony and at sea. In the colony, we aim to understand those behavioural and physiological processes which enable the birds to minimize body fuel utilization while fasting in order to succeed in breeding but still ensure their survival once those fuels are depleted. At sea, with biologging, we want to determine the feeding performance of the birds in relation to their individual experience and fitness, i.e. immunocompetence and body condition.

Endorsed in IPY n°251 Circumpolar Population Monitoring

Campaign 2009-10

Year 2/4

Our program will examine at the population level in emperor, Adélie and king penguins those behavioural and physiological adaptations which allow them to cope with environmental constraints on land and at sea with respect to their age, at the individual, pair and population levels. We will also develop with INRIA an automatic analysis of pictures of penguin colonies to count the populations.

- Emperor penguins: study of their huddle dynamics with video recordings.
- Adélie penguins: i) behavioural changes associated to entrance into late fasting and potential influence of hormones; ii) incubation and foraging behaviour according to body condition; iii) monitoring of the breeding activities (Dumont d'Urville)
- King and Adélie penguins: determination and comparison each year of variables as arrival dates for courtship, foraging trip, duration at sea... In addition for Adélie's : relate their body condition to environmental conditions at sea and breeding tasks and success or failure ashore.
- King penguins: i) determine whether variability in growth trajectories effectively modifies the phenotype of birds at their departure to sea; ii) initiation of long term study : how growth conditions affect adult reproductive performance and survival in natural conditions.

Campaign 2008-09

In our program, we will try to understand behavioural and physiological adaptations in emperor, Adélie and king penguins which allow them to cope with environmental constraints on land and at sea with respect to their age, at the individal, pair and population levels.

In emperor penguins, we will study huddle dynamics with video recordings and small data loggers.
In Adélie penguins, we will try to understand breeding organization within pairs and foraging behaviour according to seasons.
ANTAVIA project in Adélie and king penguins enables us to determine and compare each years variables such as arrival date for courtship, foraging trip duration at sea, feeding frequency of chicks, duration of chick rearing, interannual return rates of adults and juveniles and reproductive success.
In the last part of our program, we will try to understand how the extended fast of king penguin chicks abandoned by their parents impair their digestive function and we will test different ways of restoring their body condition.