En milieu marin, les oiseaux sont souvent observés en groupe lors de la recherche et de la chasse de proies. Les mécanismes sous-jacents à ces comportements ainsi que leurs conséquences sur l'approvisionnement alimentaire des individus sont peu connus du fait des difficultés d'observation en mer. Pour expliquer ces stratégies de groupe communes à de nombreuses espèces d'oiseaux marins, la principale hypothèse propose qu'elles répondent aux spécificités de leurs champs de proies. Le milieu marin pélagique est caractérisé par une forte variabilité spatio-temporelle. Dans ce milieu ouvert, les ressources sont agrégées de façon hiérarchiques et leur localisation est changeante. Le milieu marin est ainsi propice au développement de stratégies de groupe pour l'approvisionnement alimentaire. Cette thèse étudie les interactions sociales lors des voyages en mer d'un oiseau marin, le fou du Cap. L'objectif est d'en évaluer la prévalence et les effets sur l'approvisionnement alimentaire des individus. Des adultes reproducteurs ont été équipés de GPS et de micro-caméras afin d'étudier leurs mouvements en mer en relation avec leur contexte proximal. Tous les oiseaux équipés ont interagi avec des congénères, lors des phases de posées sur l'eau, en vol pour la recherche de proie, ou en chasse sur un banc de proies. La présence de congénères est le moteur principal des mouvements des fous du Cap à une échelle inférieure à la dizaine ou la vingtaine de kilomètres. Plusieurs types d'interactions ayant une influence sur les capacités d'approvisionnement alimentaire des individus ont été mis en évidence. Lors de la recherche de proies, les fous réagissent à leurs congénères en modifiant leur direction de vol, et réduisent ainsi leur temps de recherche. Les fous sont attirés par les agrégations de congénères ; la détection de groupes de prédateurs en chasse augmente les distances de détection des proies. Par ailleurs, des observations vidéos sous-marines de groupes de prédateurs en chasse sur des bancs de poissons ont été utilisées pour quantifier l'influence des prédateurs sur les captures de proies des fous du Cap. Les attaques successives des prédateurs déstructurent les bancs et augmentent les succès de capture des individus. La thèse met en évidence le rôle prépondérant des interactions sociales entre oiseaux marins au cours de toutes les étapes d'un voyage d'approvisionnement alimentaire : de l'orientation vers une zone potentielle de nourrissage à la capture de proies, en passant par la localisation et l'exploitation de bancs de poissons. Le développement des stratégies de groupe chez les fous du Cap répond d'une part à la difficulté de localisation et d'autre part aux stratégies d'évitement de leurs proies. La capacité à former des groupes de chasse pour rechercher et exploiter des proies pourrait constituer une condition essentielle au maintien des populations de fous du Cap, et pourrait expliquer la forte occurrence de ce comportement chez les oiseaux marins. La notion de compétition entre oiseaux de mer serait donc à tempérer, tant la facilitation entre eux est importante. / In the marine environment, seabirds are commonly observed foraging in groups. The mechanisms underlying these behaviours, and their consequences on the foraging success of individuals, are poorly understood due to the difficulties in studying their behaviour at sea. The main hypothesis proposed to explain these group strategies, which are common to many seabird species, is that seabirds respond to the characteristics of their prey fields. The marine environment is vast and highly dynamic. The resources are aggregated in hierarchical patches of which the location is constantly changing. The marine environment therefore favours the evolution of foraging group strategies to increase the success of individuals. The objective of this thesis is to study the social interactions during the foraging trips of a seabird, the Cape gannet, and to study their effects on the foraging decisions of individuals. Breeders were equipped with GPS devices and video-cameras in order to study their movement at sea in relation to their proximate environment. All the individuals equipped in this study interacted with conspecifics at sea, either when sitting on the water, flying in search for prey, or hunting at a school of fish. Predators within the proximate environment of Cape gannets were the main drivers of their movement patterns at scales roughly < 20 km. Several types of interactions were observed to affect the foraging capacities of individuals. While searching for prey, gannets reacted to conspecifics by changing their flight direction thereby reducing the time to find prey. Gannets were attracted to aggregations of conspecifics, and the detection and joining of foraging groups increased their abilities to find and hunt for inconspicuous prey. Furthermore, underwater video footages of pelagic fish schools under predation were used to quantify the influence of group foraging on the feeding success of Cape gannets. Successive attacks by several individuals disorganized the fish schools and increased the feeding success of individual birds. This thesis highlights the important role of social interactions along all stages of a foraging trip in Cape gannets: when choosing a direction from the colony to orientate towards a patch of food, in order to locate inconspicuous prey, and to capture fish in schools. The use of group strategies in Cape gannets seems to have evolved in response to both the difficulties in locating prey in the marine environment and the anti-predatory behaviour of fish schools. The ability to form groups to forage at sea could be essential to the persistence of Cape gannet populations. These mechanisms could partly explain the prevalence of colonial breeding in seabirds. Competition between seabirds should therefore be moderated, as facilitation during foraging seems to play a crucial role in enhancing feeding success of individuals.

L'explosion de la plateforme de forage « Deepwater Horizon » dans le Golfe du Mexique en avril 2010 a provoqué le déversement d'un grand volume de pétrole brut dans les eaux de la région ce qui a conduit à des répercussions importantes sur la faune locale. Les impacts d'une telle catastrophe à long terme sur les oiseaux de mer ont peu été étudiés par la communauté scientifique. Pourtant, les effets délétères induits par l'action des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs) contenus dans le pétrole brut représentent la principale source d'inquiétude d'une exposition chronique sous-létale. L'île Bonaventure, situé dans le parc national de l'île-Bonaventure-et-du-Rocher-Percé, accueil l'une des plus grandes colonies de fous de bassan (Morus bassanus) au monde. Environ un quart de cette colonie migre dans le Golfe du Mexique une fois la saison de reproduction terminée, courant ainsi le risque d'être exposé au pétrole déversé soit directement (ingestion et absorption dermique) ou indirectement (consommation de proies contaminées). Une contamination au pétrole peut engendrer une détérioration de la condition physiologique des oiseaux exposés et altérer, entre autres, le fonctionnement du système endocrinien. Ainsi, il est justifié de craindre une portée sur la santé de ces oiseaux et donc, ultimement sur la dynamique de population de cette colonie (taux de survie, succès de reproduction, etc.). Cette étude avait pour but d'évaluer les effets potentiels de l'exposition aux HAPs, provenant du pétrole déversé dans le Golfe du Mexique, sur la santé de 34 fous de bassan de l'île Bonaventure lors de la période d'incubation à l'été 2011. Le premier objectif spécifique était de déterminer le lieu d'hivernage des fous de bassan à l'étude, soit le Golfe du Mexique ou la côte Atlantique, à l'aide de consignateurs d'intensité lumineuse afin de cibler les oiseaux potentiellement exposés au pétrole. Le second objectif consistait à déterminer le profil de contamination (HAPs) des oiseaux ainsi que de doser les concentrations hormonales (prolactine et corticostérone) circulant chez ces oiseaux. Finalement, il était question de mettre en relation le lieu d'hivernage, le profil de contamination et les concentrations hormonales des oiseaux en fonction du temps dans l'incubation (tôt ou tard). Il était attendu que les oiseaux ayant fréquenté le Golfe du Mexique aient des concentrations d'HAPs supérieures aux oiseaux de la côte Atlantique et que leurs concentrations en corticostérone et prolactine en soient affectés ce qui diminuerait leur succès de reproduction. Les concentrations sanguines en HAPs se sont révélées être sous les limites de détection de l'instrument analytique (HPLC). De plus, les concentrations hormonales ne semblaient pas différer selon le lieu de migration des oiseaux, ni le temps dans l'incubation. Leur succès de reproduction ne semblait pas affecté à l'été 2011. Toutefois, l'absence d'effets visibles au niveau de la reproduction de ces oiseaux n'implique pas nécessairement une absence d'impact physiologique. Finalement, cette étude a permis de démontrer l'utilité de la géolocation dans un contexte d'étude d'impact lors de déversement pétrolier, ce qui n'avait encore jamais été fait. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : prolactine, corticostérone, HAPs, Golfe du Mexique, Sulidae, oiseaux de mer

De nombreux espèces utilisent des signaux multicomposants/multimodales. Au cours de cette thèse, nous avons étudié les signaux acoustiques et visuels produits dans le cadre du choix du partenaire chez le Manchot royal. Concernant les composantes acoustiques, nous avons identifié des arrangements syllabiques spécifiques à chacun des sexes. La fréquence fondamentale et l'énergie des cris des manchots royaux, ainsi que certaines caractéristiques colorimétriques signalent des informations sur la classe d'âge de l'émetteur. Nous avons montré que l'appareil vocal des manchots royaux permet les individus de produire deux bandes de fréquences harmoniques puisqu'ils présentent un syrinx trachéo-bronchique et donc deux sources sonores. En résumé, ce travail de thèse a contribué à une meilleure compréhension des signaux utilisés dans le cadre du choix du partenaire chez une espèce monomorphique qui présente un comportement reproducteur très coûteux. / Communication signals used in sexual selection can be costly to produce and even reduce the emitter’s fitness. Many species use multicomponent signals communication systems in different signal modalities. Here, we study visual and acoustic signals produced in the context of mate choice on a sexually monomorphically ornamented seabird, the king penguin. We identified a sex-specific syllable pattern in the vocalisations of 1-year-old fledglings, juveniles and adult birds. We found that fundamental frequency and energy components of calls and beak spot and ear patch ornament parameters signal information about the age-class of the emitter. Investigating the vocal apparatus of adult king penguins, we showed that king penguins can produce “two voices” since they have a tracheobronchial syrinx, i.e. two sound sources. This thesis contributed to our understanding of signals used in mate choice in a sexually monomorphically ornamented species that exhibits a very costly breeding behaviour.