L’écosystème pélagique du Golfe du Lion a subi un changement très marqué de la dynamique de population des poissons petits pélagiques depuis 2008. L'anchois (Engraulis encrasicolus) et la sardine (Sardina pilchardus), exploités économiquement, sont devenus plus petits et plus maigres tandis que le sprat (Sprattus sprattus), non exploité car de faible valeur commerciale a fortement augmenté en abondance et en biomasse. Cette thèse analyse les changements observés en se basant sur la condition corporelle, i.e. les réserves énergétiques des individus, et les causes et conséquences de ses variations. La condition corporelle était optimale, en 2005 et 2006 pour l’anchois et la sardine, puis s’est dégradée depuis 2008 pour rester à de faibles niveaux depuis 2010. Les principaux paramètres expliquant les changements de condition corporelle sont la concentration zooplanctonique pour les deux espèces ainsi que la température de surface pour la sardine et le débit du Rhône pour l’anchois. Depuis 2008, les sardines les plus âgées semblent être les plus touchées par cette chute de condition. Le chapitre suivant a permis d'identifier des changements temporels des niches isotopiques qui sont aujourd’hui partagées par l’anchois et la sardine avec le sprat alors qu’elles ne l’étaient pas en 2004-2005. En plus de cette compétition potentielle, les proies aujourd’hui consommées sont de plus petite taille et probablement moins énergétiques. Ces deux résultats peuvent expliquer la plus faible condition actuellement observée par un apport nutritif actuellement réduit. Malgré les plus faibles réserves disponibles, les deux espèces investissent toujours autant dans la reproduction, voire même plus pour la sardine, comme suggéré par plusieurs proxys que sont l’indice gonado-somatique ou la durée de la période de reproduction. L’investissement énergétique semble donc se faire vers la reproduction au détriment de la survie, ce qui explique la disparition des sardines les plus âgées (celles en âge de se reproduire). Des effets maternels ont aussi été montrés, les plus grands individus pondant plus d’œufs et ceux en meilleure condition produisant des œufs de meilleure qualité. Le stock de sardine produit ainsi moins d’œufs depuis 2010 alors que l’anchois en produit plus, ce qui pourrait venir de l’augmentation du nombre d’individus et de l’abaissement de la taille et de l’âge à maturité. Dans une étude à large échelle, nous avons mis en évidence que la baisse de la condition est également perceptible dans d’autres zones de Méditerranée. Néanmoins, les variations de condition ne sont pas régies de façon synchrone en Méditerranée, pointant l’importance des facteurs locaux dans cette mer quasi-fermée. De plus, les anchois présentent une meilleure condition corporelle dans les zones de convergence des masses d’eaux (e.g. fronts, upwellings locaux) alors que les sardines préfèrent les zones de forte production primaire. Ces différences pourraient être liées aux différences dans le cycle de reproduction et dans le comportement alimentaire. Ces travaux de thèse complètent les précédents travaux faits sur les mécanismes top-down et soulignent ici le rôle que joue la ressource alimentaire (contrôle 'bottom-up') dans les variations de condition corporelle dans le Golfe du Lion et en Méditerranée. L’étude de la condition corporelle a aussi permis de comprendre les raisons de la troncation démographique observée chez la sardine. Malgré cela, il est toujours nécessaire d’estimer si un seuil létal de la condition corporelle existe chez nos espèces et d’améliorer le suivi zooplanctonique pour mieux comprendre le lien entre la productivité planctonique et la dynamique de population des petits pélagiques. Cette thèse permet une avancée notable dans la compréhension de la dynamique de population des petits pélagiques et permettra d’appréhender au mieux les répercussions écologiques et économiques de la baisse générale de leur condition dans toute la Méditerranée. / Multiple changes have been described since 2008 in the Gulf of Lions ecosystem and particularly in small pelagic fish dynamic. In particular, the two main exploited species, i.e. anchovy (Engraulis encrasicolus) and sardine (Sardina pilchardus) are now smaller and in poor condition while a third species, the sprat (Sprattus sprattus) strongly increased in terms of biomass and abundance. This PhD thesis investigated these changes through the analysis of small pelagic fish body condition (i.e individual energy stores) variations, its causes and consequences. Anchovy and sardine body condition was optimal in 2005 and 2006 and decreased after 2008 to remain steady at low level since 2010. Moreover, older sardine have particularly displayed poor body condition since 2008. A part of these changes is associated with changes in zooplankton concentration for both species, but also with both sea surface temperature and diatoms for sardine and Rhône outflow for anchovy. Thus, as bottom-up control was highlighted, the following chapter investigated potential changes in diet through isotope and stomach content analyses. Isotopic niche varied temporally and have been overlapping since 2010 for both anchovy and sardine with the sprat, resulting in a potential new trophic competition. Further, preys are also smaller and probably less energetic. Both studies may explain the poorer body condition by a reduced food supply. Although smaller energy stores are available, both species still allocate a large part of their energy to reproduction, as observed through e.g. gonado-somatic indices. This bias in energy allocation towards reproduction might impair survival and explain the disappearance of oldest mature sardine in the Gulf of Lions. Maternal effects were also underlined. Indeed, large individuals spawn more eggs while fatter individual spawn higher quality eggs. The decrease in size and condition has thus led to a lower production of eggs since 2010 for sardines while anchovy managed to maintain if not increase its egg production thanks to the expanding number of individuals and the decline of anchovy size and age at maturity. At a broader scale, we pointed out that fish body condition decreased in other Mediterranean areas such as the Adriatic Sea, the Catalan Sea or the Strait of Sicily. Nonetheless, body condition variations were not synchronous in the Mediterranean Sea, pointing out the importance of local factors in this quasi-enclosed basin. Furthermore, anchovy displays a better body condition in high energetic areas (fronts areas, local upwellings) when sardine prefers areas with high primary productivity. Those differences could be linked to the different reproductive cycles and trophic behaviours. This PhD thesis complements the previous work made on top-down processes and strengthens the bottom-up importance to determine forage fish body condition both in the Gulf of Lions and the Mediterranean Sea. Studying body condition allowed understanding the reasons of the sardine demographic truncation. Indeed, the older the individual the poorer the body condition, preventing them to achieve both reproduction and survival. This PhD thesis reaches new conclusions and improves knowledge on small pelagic fish dynamic in the Gulf of Lions. Although, further work is still necessary to estimate experimentally if a body condition threshold exists and to improve zooplanktonic monitoring to better understand the link between planktonic productivity and small pelagic fish dynamic. This will help to investigate deeply the ecological and economical consequences of small pelagic fish decreasing body condition in the Mediterranean.

Le cycle de vie pélagique annuel des Phocidés est interrompu à deux reprises pour la reproduction et la mue, à terre ou sur la banquise. La mue est une étape essentielle pour le renouvellement du poil et de l’épiderme chez certains Monachinae. Les éléphants de mer austraux (Mirounga leonina) forment des agrégations dans des flaques de boue, ou « souilles », lorsqu’ils muent. La mue, chez cette espèce, entraîne des pertes thermiques importantes par vasodilatation périphérique. La thermorégulation sociale (i.e. agrégation d’animaux) a permis à de nombreuses espèces d’oiseaux et de mammifères d’économiser de l’énergie. Néanmoins, l’étude du comportement et de l’énergétique de la mue chez l’éléphant de mer austral a été jusqu’ici peu développée. Notre travail de recherche repose sur l’hypothèse que le comportement d’agrégation des éléphants de mer austraux répondrait aux mêmes déterminants que le mécanisme de thermorégulation sociale et entraînerait des bénéfices thermiques et énergétiques. Nous avons étudié le comportement de mue des éléphants de mer austraux femelles en lien avec les paramètres environnementaux locaux et physiologiques individuels. Nous avons mis en évidence que la sélection de l’habitat, les déplacements à terre et le comportement d’agrégation dépendent de l’avancement de la mue, du type d’habitat et des conditions météorologiques. Au pic de la mue, les pertes thermiques sont augmentées, les femelles se déplacent moins et s’agrègent davantage. De plus, les éléphants de mer s’agrègent en plus grand nombre lorsque les conditions météorologiques se dégradent, ceci principalement dans les « souilles ». Cependant, ils augmentent aussi leurs déplacements lorsque la température de l’air ressentie (i.e. combinaison température-vitesse du vent) est basse ou lorsque l’insolation augmente. De plus, les individus agrégés ont une température corporelle (stomacale et de surface) en moyenne plus basse que les individus isolés. Le taux métabolique augmenté pendant la mue serait lié aux contraintes thermiques et à une activité hormonale augmentée. Bien que le comportement d’agrégation n’ait pu être mis en relation avec la perte de masse, celui-ci est corrélé à une diminution du taux métabolique. Ainsi, les éléphants de mer femelles sont sensibles aux variations environnementales et adapteraient leur comportement en diminuant leurs dépenses énergétiques. Le comportement d’agrégation permettrait de diminuer le coût de thermorégulation par diminution des pertes thermiques. Les « souilles » sont thermiquement avantageuses et permettraient d’optimiser la diminution des pertes thermiques par agrégation et de favoriser la mue. La diminution des pertes thermiques permettrait la modulation de la température interne des individus agrégés (baisse du coût de la thermorégulation), et l’énergie économisée pourrait être ainsi réallouée à la mue. Il semblerait que des stratégies individuelles de compromis entre déplacements et agrégation soient mises en place en fonction des réserves énergétiques des individus et en vue de diminuer leurs dépenses énergétiques. De nouvelles méthodes prometteuses de mesures physiologiques chez cette espèce et appliquées sur le terrain (mesure de la fréquence cardiaque par implant sous-cutané et de la composition corporelle par bio-impédancemétrie) permettraient, une fois standardisées, d’évaluer le métabolisme des éléphants de mer austraux au cours de leur mue ainsi que leur dépense énergétique, en lien avec les variations individuelles. / Annual life cycle of Phocids at sea is interrupted twice for reproduction and moult on land. The moult, an energetically costly phase, is essential for the renewal of hair, as well as epidermis in some monachine seals (Mirounga and Monachus). Southern elephant seals (Mirounga leonina) huddle in mud pools, or “wallows”, while moulting on land. Peripheral vasodilatation through the isolating layer of the blubber to renew skin cells during the moult creates major heat loss, that’s why this species moult on land, fasting, rather than staying in water. Many bird and mammal species developed an energy saving strategy based on social thermoregulation in order to decrease heat loss, especially in extreme environments or particular physiological stages. However, few studies have investigated behavioural and physiological adaptations of southern elephant seals during the moult. Our study rests on the hypothesis that huddling behaviour of moulting elephant seals follows the same determinants and allows equivalent thermal and energetic benefices than social thermoregulation. We studied behavioural adaptations on land of female southern elephant seals during five moult seasons, linked to local environmental and individual physiological variations. Our results show that habitat selection, distances moved on land and aggregation behaviour are influenced by the stage of the moult, the habitat type and meteorological conditions. At the peak of moult, heat loss and aggregation behaviour are both increased, as movements on land are decreased. Moreover, aggregation rate and aggregations size increase when local weather is deteriorated, mainly in “wallows”. However, distances moved increase when windchill is low or solar radiation is high. Furthermore, aggregated seals have a lower body temperature (skin and stomach) than isolated seals. The elevated metabolic rate observed would be linked to thermal constraints and an elevated hormonal metabolism. Although we found no correlation between aggregation and body mass loss, individual aggregation rate was negatively correlated to metabolic rate. Therefore, elephant seals are sensible to environmental conditions and would adapt their behaviour to decrease energy expenditure. Aggregation behaviour allows to decrease heat loss and thus thermoregulation cost. “Wallows” offer thermal advantages and induce an increased moult rate, supposedly by maximising the decrease in heat loss when aggregated. Decreased heat loss would allow an adjustment in body temperature in aggregated seals and energy save from thermoregulation could be reallocated to the moult process. Elephant seals seem to balance movements on land and aggregation, in relation to individual body reserves, in order to decrease energy expenditure. New promising methods to record physiological parameters in the field (heart rate method and the use of bio-impedancemetry) need to be calibrate in this species to allow more precised moult metabolism and energy expenditure records, linked to individual variations.

les insectes saproxylophages forment une part importante de la biodiversité des forêts tempérées et jouent un rôle biogéochimique fondamental en participant à la dégradation du bois mort. Le complexe saproxylique européen est aujourd'hui perturbé par les modifications anthropiques des forêts. De nombreuses espèces de ce complexe sont menacées de disparition et leur conservation nécessite de connaître les causes de leur vulnérabilité. Nous avons étudié l'écologie d'un coléoptère saproxylophage cavicole, Osmoderma eremita, espèce qui se raréfie à l'échelle de son aire de distribution et présente de faibles capacités de dispersion. Nous avons suivi ses populations par capture-recapture et pistage-radio. Des mesures complémentaires ont été réalisées au laboratoire (manège de vol). Nos objectifs étaient d'expliquer la distribution de l'espèce dans un bocage, d'étudier ses capacités de dispersion et d'analyser ses autres caractéristiques démographiques. Nous avons révélé l'influence de l'ouverture du paysage et de la densité de microhabitats sur la présence de l'espèce, avec une préférence pour les zones ayant subi la plus faible perte d'habitat en 60 ans. Nous avons mesuré des capacités de dispersion trois fois supérieures à celles alors relevées in natura. Les capacités des femelles étaient liées à leur condition. Les analyses démographiques ont révélé des sex-ratios biaisées en fonction de la population et de l'année. Nous avons démontré le rôle du sexe dans la démographie de l'espèce, facteur qui devrait intervenir dans les analyses de viabilité. De telles analyses permettent de proposer des mesures de conservation d'O. eremita adaptables à d'autres espèces saproxylophages.

Après avoir fait la synthèse des connaissances sur le saturnisme chez les Anatidés et rappelé l'importance de la compétitivité, notamment en terme de recherche alimentaire et de condition corporelle, pour la survie et le succès reproducteur d'un individu en milieu naturel, l'auteur décrit les effets de l'ingestion d'un faible nombre de plombs de chasse chez le Canard colvert. Il montre que la vitesse d'ingestion de l'aliment est corrélée de façon négative à la plombémie jusqu'à quatre semaines au minimum après ingestion des plombs. A ce stade, la condition corporelle, estimée par un index d'adiposité et un index musculaire, est inversement proportionnelle à plusieurs paramètres toxicologiques témoins de l'intoxication par le plomb (protoporphyrinémie, hématocrite, concentration en plomb dans les tissus). De même, il existe une corrélation entre plusieurs de ces paramètres et la perte de poids maximum relevée au cours de l'évolution de l'intoxication. On peut donc penser que l'ingestion d'un faible nombre de plombs de chasse, à l'origine d'une intoxication sublétale, voire subclinique, a un effet négatif sur l'acquisition et le stockage des réserves énergétiques chez les Anatidés. D'autre part, une régression logistique montre que la protoporphyrinémie deux semaines après l'ingestion des plombs décrit très bien la probabilité de survie des canards. Ainsi, la comparaison des corrélations entre symptômes et indicateurs toxicologiques propose que, dans les conditions de l'expérimentation, la protoporphyrinémie serait mieux adaptée que la plombémie pour dépister le saturnisme.

L’évaluation de la condition corporelle des carcasses des bélugas du Saint-Laurent contribue au diagnostic de cause de mortalité du pathologiste. La méthode actuelle repose sur une évaluation visuelle subjective. Notre projet visait à chercher un outil objectif d’évaluation de la condition corporelle. L’indice de masse mise à l’échelle (M̂ i) est objectif puisqu’il est calculé à partir de la masse et de la taille de chaque individu. M̂ i doit être calculé avec des constantes différentes pour les bélugas mesurant plus ou moins de 290 cm. Il produit des résultats en accord avec l’évaluation visuelle. Comme il est parfois logistiquement impossible de peser un béluga, nous avons évalué des indices basés sur d’autres mesures morphométriques. Les indices basés sur la circonférence à hauteur de l’anus pour les bélugas de moins de 290 cm et la circonférence maximale pour ceux de plus de 290 cm représentent des indices de condition corporelle alternatifs intéressants. / Evaluation of the body condition of beluga carcasses from the Estuary of the St. Lawrence contributes to the diagnosis of the cause of death by the pathologist. The current method relies on a subjective visual evaluation. Our project aimed at developing an objective tool for the evaluation of body condition. The Scaled Mass Index (M̂ i) is an objective figure since it is obtained from individual masses and lengths. M̂ i has to be calculated with different constants for belugas under and above a length of 290 cm. M̂ i yielded results consistent with visual evaluation. Since weighing belugas can be logistically impossible, we evaluated indices based on several other morphometric measurements. Indices based on girth at the level of the anus and maximal girth for animals under and above 290 cm, respectively, were deemed useful as alternative body condition indices.

L’urbanisation grandissante est certainement à l’heure actuelle parmi les phénomènes à l’origine des changements les plus importants induits par l’homme sur notre planète, et soulève donc de nombreuses questions concernant les conséquences d’une telle perturbation de l’environnement sur la biodiversité. La vie urbaine est souvent caractérisée par des conditions jugées comme contraignantes (fragmentation, dégradation et perte d’habitats, pollutions chimiques, sonores et lumineuses accrues, etc.) pouvant avoir des effets néfastes sur les vertébrés. Cependant, les mécanismes par lesquels l’urbanisation affecte la faune sauvage sont encore très mal compris. Dans ce contexte, l’objectif central de ce doctorat est d’améliorer notre compréhension de l’influence de l’urbanisation sur les espèces de vertébrés évoluant dans les environnements urbains. Pour cela, nous avons exploré, d’une part, l’influence globale de l’urbanisation, et d’autre part, l’impact spécifique de certaines contraintes caractéristiques des milieux urbains (pollution par les métaux lourds et pollution sonore) sur les passereaux, en utilisant une approche fonctionnelle intégrant notamment des études éco-physiologiques et éco-toxicologiques. Ainsi, nous avons mis en évidence que les passereaux urbains ne sont pas contraints énergétiquement par leur environnement pendant leur vie adulte, mais qu’en revanche, les conditions fortement modifiées des milieux urbains pourraient contraindre les individus pendant leur développement. De plus, nous avons montré que l’urbanisation est effectivement associée à une contamination par les métaux lourds plus importante, et surtout que des niveaux plus élevés de ces contaminants sont associés à des niveaux de corticostérone plus élevés (degrés de stress plus importants). Enfin, l’étude expérimentale de l’impact de la pollution sonore sur des paramètres très souvent négligés jusque-là (développement, physiologie, comportement anti-prédateur), nous a permis de montrer que le bruit d’origine anthropique pouvait avoir des effets particulièrement complexes sur le développement des vertébrés avec de possibles conséquences à long terme. L’ensemble de ces travaux soulignent l’importance d’évaluer l’impact des perturbations d’origine anthropique sur le développement phénotypique des individus afin de mieux comprendre l’influence de l’environnement urbain sur les populations de vertébrés. / Consistent expanding urbanization is certainly among the most important human-induced environmental changes facing our planet today, and thus raises important questions regarding the consequences of such environmental disturbance on biodiversity. Urban life is often characterized by constraining environmental conditions (e.g., fragmentation, degradation and loss of habitats, increased noise, light, and chemical pollutions) that can have detrimental effects on wild vertebrates. However, the mechanisms through which urbanization affects wildlife are still poorly understood. In this context, the main objective of this doctoral research is to improve our understanding of the influence of urbanization on vertebrate species that are able to live in urban environments. To this end, we explored both the global influence of urbanization and the impact of specific factors associated with urban life (heavy metals and noise pollutions) on passerine birds, using a mechanistic approach including eco-physiological and eco-toxicological studies. We demonstrated that urban passerines are not energetically constrained by their environment during their adult life, but conversely, that the altered environmental conditions of urban environments could constrain individuals during their development. Furthermore, we showed that urbanization is indeed associated with an increased heavy metal contamination, and most importantly, that higher levels of these contaminants are related to higher corticosterone levels (i.e., elevated stress levels). Finally, using an experimental approach to study the impact of noise pollution on several parameters that have often been overlooked (development, physiology, anti-predator behaviour), we showed that anthropogenic noise can have particularly complex effects on vertebrate’s development, with possible life-long consequences for developing birds. Overall, our results emphasize the importance of investigating the impact of human-induced environmental changes on the phenotypic development of individuals to better understand the influence of urban environments on vertebrate populations.

L’océan austral est un écosystème fragile dont la dynamique est influencée par des variations climatiques qui vont structurer la distribution spatio-temporelle des ressources. L’objectif de cette thèse était d’étudier les stratégies d’acquisition des ressources en proies mises en place par l’éléphant de mer austral face aux contraintes énergétiques (coûts du transport et coûts d’accès à la ressource) et temporelles (temps passé au fond d’une plongée et limite de plongée aérobie) auxquelles il est soumis. L’utilisation d’un ensemble d’enregistreurs de données déployés sur ces animaux a permis de reconstruire en trois dimensions leur plongée, mais également de calculer leur effort de nage, le nombre de proies rencontrées ainsi que leur dépense énergétique. Notre étude montre qu’à l’échelle d’une plongée, les éléphants de mer adaptent leur trajectoire, mais également le temps qu’ils passent au fond, en fonction du nombre de proies rencontrées. Pour des densités locales de proie importantes, ils passent plus de temps au fond, et concentrent leur recherche en zone restreinte, caractérisée par une diminution de la vitesse et une augmentation de la sinuosité horizontale. Au-delà de 550 m, le coût d’accès aux ressources devient supérieur aux coûts d’acquisition ; ils doivent alors faire face à un compromis entre l’accessibilité et la disponibilité en proies. À mesure qu’ils s’alimentent, ces phoques augmentent leur flottabilité, diminuant de surcroît leur dépense énergétique. Cette étude démontre également une structuration spatio-temporelle de cette dépense énergétique qui semble être liée au succès d’alimentation et donc à la distribution des ressources en proies. / The Southern Ocean is a fragile ecosystem whose dynamics are influenced by climate change that will structure the spatio-temporal distribution of resources. The objective of this PhD was to investigate the foraging strategies used by the southern elephant seal, under energetic (cost of transport and costs of access to the resource) and temporal (time at the bottom of a dive and aerobic dive limit) constraints. Using a set of animal-borne data loggers allowed us to reconstruct their three-dimensional path underwater, but also to calculate their swimming effort, the number of prey encountered and their energy expenditure. At the dive level, our study shows that elephant seals adapt their path, but also the time spent at the bottom, depending on the number of prey encountered. For high local prey density, they spent more time at the bottom, and concentrated their foraging effort in areas restricted search, characterized by a decrease in speed and an increase in horizontal sinuosity. Beyond 550 m, the cost of access to resources becomes greater than the cost of acquisition ; they must therefore deal with a trade-off between prey accessibility and availability. While feeding, these seals increase their buoyancy, reducing furthermore their energy expenditure. This study also shows a spatio-temporal structure of the energy expenditure that appears to be related to feeding success and therefore to prey resources distribution.

En intégrant cette étude dans un contexte d'écologie du stress, l'objectif général de cette thèse est d'une part d'évaluer l'exposition et les effets des éléments traces métalliques (ETMs)et du parasitisme chez le mulot sylvestre (apodemus sylvaticus) et d'autre part de contribuer au développement de marqueurs d'exposition et d'effets toxiques non létaux. Au cours de trois sessions de capture, des individus ont été collectés dur 30 sites localisés autour de l'ancienne fonderie de Metaleurop (Nord-Pas-de-Calais) les concentrations en Cd et Pb ont été mesurées dans les organes cibles (foie et reins) et dans les poils des mulots. différents biomarqueurs d'effets toxiques létaux et non létaux ont également été mesurés. Le nombre important de mulots prélevé (n=886) a permis d'étudier l'influence des caractéristiques individuelles (âge et sexe) et des caractéristique paysagères sur les réponses des biomarqueurs. Les résultats indiquent que les concentrations en ETMs des animaux vivants sur les sites les plus contaminés s'avèrent significativement plus importantes que celles mesurées sur les autres sites. En outre, plus de 25% des mulots provenant des sites des plis pollués présente des concentrations supérieures aux seuils toxiques et ont donc un risque accru de développer des pathologies (œdème, cancers). Par ailleurs, cette étude révèle également que ETMs chez le mulot est influencée par les caractéristiques, individuelles (âge et sexe), par l'occupation des sols et qu'elle varie en fonction de la session de capture. De plus, les résultats montrent que les concentrations ETMs [...] et les caractéristiques paysagères modulent les prévalences de certains parasites. En effet, la richesse parasitaire augmente chez les individus les plus exposés aux ETMs. Ces concentrations influencent également les différents biomarqueurs d'effets létaux [...] et non létaux [...]évalués. Ces résultats illustrent donc l'intérêt du développement de biomarqueurs on létaux pour l'évaluation des effets toxiques des ETMs les plus élevées présentent des atteintes au niveau individuel [...] et au niveau cellulaire [...] Cependant, étant donnés les effets potentiels de parasitisme sur la santé de la faune sauvage, les liens de causalité entre la présence d' ETMs et les atteintes observées sont discutables. Ce travail de thèse souligne l'intérêt des approches multi-stress dans le cadre de l'évaluation de la santé de la faune sauvage. / By integrating this study in a stess-ecology Framework, the aim of this thesis is to assess exposure and effects of trace metals (TMs) and parasitism on wood mouse[…] and to contribute to the development of non-lethal exposure and toxicity makers […].This study also reveals that the accumulations of the TMs in wood mice is influenced by individual characteristics […] and landscape features and varies according to the trapping session. In addition, results show that the concentrations of TMs […] and landscape characteristics modulate the prevalence of some parasites. […].However, given the potential effects of parasitism on animals’ health, the causal links between the presence of TMs and observed alterations are questionable. This work emphasizes the importance of multi-stress approaches on wildlife’s health assessment.

Le transfert et les effets de 3 éléments traces métalliques (ETMs : Cd, Pb et Zn) dans les réseaux trophiques terrestres ont été étudiés sur une zone de 40 km2 polluée par l'ancienne fonderie de Metaleurop Nord (France). Les objectifs étaient (i) d'identifier les principaux facteurs expliquant les concentrations en ETMs dans les sols et les animaux étudiés, de déterminer à quelles échelles spatiales ces facteurs interviennent et si le paysage module les contaminations; (ii) de mesurer les réponses des espèces étudiées à différents niveaux d'organisation biologique et de rechercher des liens entre réponses individuelles et/ou populationnelles. Des échantillonnages portant sur les sols d'habitats ligneux (milieux boisés favorables pour les espèces étudiées) et plusieurs espèces d'escargots et de micromammifères ont été menés durant 3 années consécutives à plusieurs saisons. L'analyse de la distribution spatiale de la contamination des sols montre que les variables expliquant les concentrations totales en ETMs dans les sols (distance à la source, fréquence du vent) agissent à des échelles spatiales relativement larges, alors que des facteurs locaux (caractéristiques des sols, notamment le pH) déterminent les concentrations extractibles au CaCl2 (considérées comme disponibles). Des méthodes géostatistiques d'interpolation spatiale, krigeage ordinaire et universel, ont permis de générer des cartes de contamination des sols sur l'ensemble de la zone d'étude et d'établir une évaluation du risque spatialisée pour les invertébrés et vertébrés des habitats ligneux (basée sur les Eco-SSLs de l'US EPA). Les relations entre les concentrations en ETMs des animaux et des sols ont été étudiées chez 2 espèces d'escargots (Cepaea sp et Oxychilus draparnaudi) et 2 espèces de micromammifères (Crocidure musette Crocidura russula et Campagnol roussâtre Myodes glareolus) sympatriques ayant des régimes alimentaires contrastés. Les concentrations internes augmentent avec la contamination des sols et sont toujours mieux expliquées par les concentrations totales qu'extractibles, sauf pour Cepaea sp. Le paysage influence les niveaux d'ETMs accumulées et leur augmentation le long du gradient de pollution. L'échelle spatiale à laquelle la corrélation entre les concentrations en ETMs dans les animaux et les sols est la meilleure varie entre espèces et entre paysages. Les facteurs physiologiques et écologiques, tels que le régime alimentaire mais aussi la préférence et l'exploitation d'habitat, modulent la bioaccumulation des ETMs. L'influence des caractéristiques du récepteur (sexe, âge, régime alimentaire...) sur l'accumulation et la séquestration des ETMs a été étudiée chez plusieurs micromammifères sympatriques (Mulot sylvestre Apodemus sylvaticus, Campagnol roussâtre, Musaraigne carrelet Sorex araneus et Musaraigne pygmée Sorex minutus). L'âge plus que le sexe, et l'espèce plus que le niveau trophique, influencent les niveaux d'ETMs et de métallothionéines (MTs) et leurs relations. Trois patrons de relations entre capacité d'accumulation des ETMs et production de MTs ont été identifiés. Des mesures de santé individuelle suggèrent que la sensibilité des récepteurs aux ETMs (musaraigne < campagnol < mulot) décroît quand leur capacité de production de MTs augmente. La mesure des MTs seule ne constitue pas un biomarqueur d'exposition pertinent, mais elle est nécessaire pour interpréter la probabilité d'occurrence d'effets délétères. La variabilité temporelle de l'accumulation des ETMs a été étudiée chez le Campagnol roussâtre, mettant en évidence des différences inter-annuelles et inter-saisonnières. Tandis que le Pb (foie et reins) montre des variations inter-saisonnières (printemps < automne), le Cd et le Zn ont des patrons différents entre organes, et des variations inter-annuelles sans effet saisonnier net. L'adaptation potentielle à la pollution métallique de 2 escargots autochtones du site d'étude, l'escargot petit-gris Cantareus aspersus et l'escargot des bois Cepaea nemoralis, a été examinée : des individus issus de 2 origines (parents exposés ou non aux ETMs) ont été exposés in situ en microcosmes dans une expérience de transplantation croisée. L'analyse de l'accumulation des ETMs (facteur de bioaccumulation, paramètres cinétiques) ne montrent pas d'adaptation. Cependant, les caractéristiques de la coquille suggèrent des processus d'acclimatation et d'adaptation à travers une modification du métabolisme du Ca. Ce travail montre que l'analyse de la réponse d'un organisme à la pollution doit s'appuyer sur la mesure de plusieurs paramètres (bioaccumulation, biomarqueur, indice de santé, population...), et que l'interprétation d'une mesure nécessite sa mise en perspective dans son contexte global en changeant de niveaux de perception (niveau d'organisation biologique, contextes temporel et spatial). Dans le cadre de l'évaluation du risque environnemental et de la biosurveillance, nos travaux soulignent la nécessité des suivis à long terme, et de la mise en place de procédures sur des étendues pertinentes par rapport aux processus écologiques qui participent aux réponses observées et tenant compte du paysage.