Les prédateurs marins supérieurs, ici les cétacés et les oiseaux marins, doivent développer des stratégies optimales d’utilisation des ressources et des habitats. Notre objectif était d’explorer leurs habitats en fonction de leurs coûts de vie. Nous avons postulé que les prédateurs coûteux étaient contraints d’occuper les habitats de meilleure qualité alors que les prédateurs plus économes pouvaient occuper les habitats de qualité moindre. Nous nous sommes basés sur des guildes de cétacés et oiseaux définies selon leurs coûts de vie et les observations de survols aériens dans trois régions tropicales (l’Atlantique Ouest tropical, le Sud Ouest de l’Océan Indien et la Polynésie française). Nous avons construit des modèles additifs généralisés à partir de variables physiographiques (ex : profondeur), océanographiques (ex : activité tourbillonnaire) et biologiques (ex : chlorophylle et micronecton) pour décrire la qualité des habitats. Nous avons d’abord modélisé les habitats des cétacés et oiseaux à l’échelle régionale. Les cétacés coûteux occupaient les habitats de meilleure qualité alors que les cétacés plus économes occupaient aussi les habitats de qualité moindre. La distribution des oiseaux reflétait principalement celle des colonies et leur dépendance à la qualité de l’habitat semblait moins claire. Nous avons ensuite mis en évidence des propriétés génériques de distribution des cétacés et fourni des prédictions circumtropicales. Cette thèse a donné un nouvel aperçu des stratégies d’utilisation des habitats des prédateurs supérieurs à la lumière de leurs coûts de vie. Ces prédictions spatiales ont des implications majeures pour la gestion de ces espèces et de leurs écosystèmes. / Marine top predators, here cetaceans and seabirds, must develop optimal strategies of resource and habitat utilization. The main goal of this dissertation was to investigate cetacean and seabird strategies of habitat utilization in relation to their energetic costs of living. We hypothesized that predators with high costs of living should be constrained to high quality habitats, whereas less active predators could cope with habitats of lesser quality. We studied the habitats of cetacean and seabird guilds defined according to their likely costs of living. We relied on sightings collected from aerial surveys in three tropical regions (the western tropical Atlantic, the Southwest Indian Ocean and French Polynesia). We built generalized additive models based on a range of physiographic (e.g. depth), oceanographic (e.g. mesoscale activity) and biological variables (e.g. chlorophyll concentration and micronekton) to describe the quality of pelagic habitats. We first modeled cetacean and seabird habitats at the regional scale. Energetically costly cetaceans appeared to be constrained to the highest quality habitats, whereas less active cetaceans exploited habitats of lesser quality. Seabird distributions primarily reflected colony locations and their dependences on habitat quality were less clear. We then highlighted generic properties of cetacean distributions and provided predictions at the circumtropical scale. This dissertation gave new insights on top predator strategies of habitats utilization in light of their costs of living. These spatial predictions have significant implications for the management of these species and of their pelagic ecosystems.

Les nombreuses menaces qui pèsent sur le milieu marin et les preuves d’une perte de biodiversité globale au cours des dernières décennies ont rendu indispensable la mise en place de mesures de conservation dans les années à venir. Au sein des Terres Australes et Antarctiques Françaises (TAAFs) en particulier, qui offrent une biodiversité exceptionnelle et sont le cadre d’activités anthropiques intensives à travers les grandes pêcheries industrielles, la délimitation d’Aires Marines Protégées (AMP) serait extrêmement bénéfique pour la conservation du milieu. Pour définir les zones d’importance pour la biodiversité, qui représenteraient de bonnes candidates pour un statut d’AMP, l’utilisation des données de distribution de prédateurs supérieurs apparait idéale. En effet, leur position dans le réseau trophique en fait de bons intégrateurs des niveaux inférieurs, et de plus, ils sont facilement observables lors des campagnes d’observations et offrent des facilités pour l’équipement de dispositifs télémétriques puisqu’ils reviennent régulièrement à terre pendant la période de reproduction. Grâce à l’analyse spatiale des données de distribution obtenues pour un grand nombre de prédateurs supérieurs au sein d’écosystèmes subantarctiques aussi bien qu’en milieu tropical et grâce au développement de modèles d’habitat, nous avons ici déterminé des ‘hotspots’ de biodiversité pour les prédateurs supérieurs des TAAFs. Ces travaux pourraient ainsi servir de base aux propositions de limites pour de potentielles futures AMPs. / The numerous threats that marine environment face, coupled with the evidence for a global biodiversity loss during last decades have lead to an increasing need for setting up conservation measures. Particularly, delimiting Marine Protected Areas (MPAs) within the French Southern Territories, which are home to an exceptional biodiversity and extensive human activities through industrial fisheries, would be extremely beneficial for species conservation. In order to identify areas of ecological significance for biodiversity, which could be good MPA candidates, the use of distribution data from top marine predators seems to be ideal. Thanks to their high position in trophic network, they are likely to integrate lowers trophic level species distribution. Moreover, they are easy to observe trough at-sea observation campaigns, and easy to equip with telemetric devices thank to their central place foraging that lead them to return regularly to their colony during breeding season. Here, we analyse distribution data and develop habitat models from several top predators species in both subantarctic and tropical regions to highlight biodiversity hotspots within the French Southern Territories. This work could thus be use as a basis to define potential boundaries for a future MPA.