Parmi les processus qui contribuent à la diversité des histoires de vie, la dispersion est probablement le plus impliqué dans la persistance et l'évolution des espèces. Elle permet de se soustraire à la compétition et aux conditions de vie défavorables, de maintenir la connectivité entre des unités géographiquement isolées, et de déplacer et d'étendre l'aire de distribution par exploration de nouveaux habitats. A ce titre, les anguilles sont parmi les animaux les plus remarquables en terme de capacité de dispersion de leurs larves. Ces leptocéphales peuvent en effet parcourir de plusieurs centaines à plusieurs milliers de kilomètres jusqu'à atteindre les aires de croissance côtières, estuariennes ou dulcicoles, d'où les adultes s'échappent pour rejoindre les zones de pontes océaniques tropicales, se reproduire et mourir. Cette boucle de migration est supposée avoir d'abord eu lieu en milieu tropical et s'être progressivement élargie jusqu'aux habitats tempérés pour la croissance. Ce travail de thèse a examiné les capacités de dispersion larvaire des anguilles au travers de l'étude des traits d'histoire de vie (e. g. durée de vie larvaire, métabolisme), et leur contribution à l'évolution du genre dont la radiation s'est faite au cours de l'expansion géographique. Trois espèces ont été particulièrement étudiées : l'anguille tropicale mozambicaine A. mossambica, la plus ancienne, se distribue uniquement dans le sud-ouest de l'Océan Indien; l'anguille tropicale A. marmorata la plus récente, possède la plus vaste aire de répartition et est la plus fortement structurée; l'anguille tempérée Européenne A. anguilla, la plus récente, réalise les plus grandes dispersions. La plasticité des traits de vie, en réponse aux variations de l'environnement, est supposée avoir généré la diversité d'histoires de vie larvaire observée à l'échelle spécifique. Néanmoins, l'élasticité intra-spécifique de la dispersion a montré des limites qui ont possiblement ségrégé spatialement et/ou temporellement des boucles de migration, probablement à l'origine de nouvelles espèces. La grande diversité des histoires de vie a permis de mettre en évidence un fort potentiel de résilience des larves d'anguilles face aux changements de leur environnement. Il est proposé que ce potentiel ait pu promouvoir la persistance des espèces, particulièrement les espèces tempérées, lors des changements climatiques et océaniques passés. Néanmoins, la réactivité de la plasticité des traits de vie, dépendante de la proportion prise par le déterminisme génétique, est questionnée au regard de la soudaineté du changement global annoncé.

L'anchois européen et la sardine européenne sont sujets à de fortes pressions de pêche et les stocks sont soit pleinement exploités soit surexploités. Cette situation tient au partie au fait qu'un grand nombre de pêcheries d'anchois et de sardines sont gérées sur la base de zones géographiquement délimitées par le CIEM, le CGPM ou d'autres organisations régionales sans qu'il y ait nécessairement de véritable cohérence entre ces limites administratives et les processus biologiques. Dans ce contexte, l'objectif principal de la thèse a été d'explorer à partir de l'analyse de la forme de l'otolithe la structuration des populations de sardines et d'anchois à petite (régionale) et grande (aire de répartition) échelles spatiales. À petite échelle spatiale, nous avons essayé d'analyser comment les structures océanographiques et géographiques comme les fronts hydrologiques et les détroits peuvent affecter la structure des populations. À grande échelle spatiale, les structures des populations mises en évidence par l'analyse de la forme de l'otolithe sont comparées et discutées avec les résultats des études génétiques. Les résultats montrent des structurations plus complexes chez l'anchois que chez la sardine. Contrairement à la sardine, les caractéristiques hydrologiques comme le front hydrologique Almeria-Oran (AOF) et le détroit de Gibraltat constituent des barrières à la dispersion et au mélange des anchois. En matière de gestion des stocks de sardines et d'anchois, nos résultats proposent de nouveaux découpages et suggèrent une révision des limites des stocks actuellement retenus. Les populations de petits poissons pélagiques sont connues pour être particulièrement sensibles aux fluctuations de l'environnement. La deuxième partie du travail de thèse a été consacrée à l'étude de l'écologie alimentaire de la sardine et de l'anchois à grande échelle spatiale en Méditerranée et en Atlantiqu NE. Anchois et sardines sont essentiellement zooplantonophages. Ils consomment majoritairement des copépodes (59.4% des proies identifiées pour la sardine et plus de 78% chez l'anchois). La comparaison des régimes alimentaires suggère un faible chevauchement entre les deux espèces particulièrement dans les zones de fortes productivités biologiques. Toutefois, en Méditerranée, où les eaux sont connues pour être oligotrophiques et donc peu productives, il peut y avoir chevauchement des niches trophiques des 2 espèces. / The European anchovies and sardines are subject to heavy fishing pressure and their stocks are either fully exploited or overexploited. This is partly because many anchovy and sardine fisheries are managed on the basis of geographical areas bounded by ICES, GFCM and other regional organizations without necessarily true coherence between these administrative boundaries and the biological processes. In this context, the main objective of the thesis is to explore the population structure of sardines and anchovies at small (regional) and large (distribution range) spatial scales from the analysis of the otolith shape. At a smaller spatial scale, we tried to analyze how oceanographic and geographic structures, such as, hydrological fronts and Strait, can affect population structure. At larger spatial scales, population structures revealed by the analysis of otolith shapes were compared and discussed with the results of genetic studies. The results showed more complex population structure in anchovies than in sardines. Unlike sardines, hydrological characteristics, such as, the hydrological Almeria-Oran Front (AOF) and the Strait of Gibraltar constitute barriers that limit the dispersal and mixing of anchovies. In managing stocks of sardines and anchovies, our results suggest new division and suggest a readjustment of stocks currently held. Population of small pelagic fish are known to be particularly sensitive to changes in the environment. The second part of the thesis is devoted to studying of the feeding ecology of sardines and anchovies at large spatial scale in the Mediterranean and North-eastern Atlantic. Anchovies and sardines are essentially zooplantonophages. they mainly consume copepods (59.4% of identified prey for sardines and over 78% for anchovies). Comparing diets suggests little overlap between the two species, particularly in areas of high biological productivity. However, in the Mediterranean, where the waters are known to be oligotrophic and thus unproductive, the trophic niches of the two species may overlap.

Les hypothèses actuelles en science halieutique prédisent un fort recrutement des populations de poissons lorsque les conditions environnementales favorisent la croissance rapide durant les jeunes stades de vie. Les coupes forestières dans les bassins versants provoquent une augmentation de la concentration en éléments nutritifs de l'eau dans les lacs oligotrophes boréaux. Ces changements environnementaux sont susceptibles de modifier les conditions d'alimentation et de croissance des larves et des juvéniles et ultimement, ils risquent d'influencer la survie et le recrutement des populations de poissons. L'objectif de cette étude était de déterminer l'impact des coupes forestières sur l'écologie des jeunes stades de vie chez la perchaude (Perca flavescens) dans les lacs du bouclier boréal laurentien. Pour atteindre cet objectif, des perchaudes de l'année ont été capturées durant trois années consécutives (2003, 2004 et 2005), dans trois lacs dont le bassin versant a subi des coupes forestières après la première année d'échantillonnage et dans trois lacs non perturbés. Les caractéristiques de croissance individuelle ont été mesurées chez ces perchaudes à l'aide de l'analyse de la microstructure de l'otolithe. Les coupes forestières ont provoqué une augmentation des taux de croissance durant les stades larvaire et juvénile en 2005, qui était accompagnée d'une augmentation de la biomasse algale. Nous avons vérifié l'influence trophique des modifications environnementales en pratiquant l'analyse des contenus stomacaux des perchaudes en 2005. Ces analyses ont montré que les perchaudes à croissance rapide avaient une diète différente, basée sur les proies du genre Daphnia. Nous avons aussi mesuré une plus grande abondance de Daphnia spp. et des concentrations de carbone organique dissous plus élevées dans les lacs perturbés en 2005. Les résultats suggèrent que les jeunes perchaudes ont bénéficié d'une plus grande abondance de proies qui, couplée à une meilleure détection, a mené à une croissance rapide. L'influence des conditions environnementales favorables sur la croissance rapide des perchaudes des lacs perturbés a été confirmée en écartant la possibilité que la croissance rapide ait été créée par une survie sélective à la croissance ou par un potentiel pour la croissance rapide déjà présent à l'éclosion. Les analyses de survie sélective à la croissance ont montré que la croissance rapide n'était pas toujours sélectionnée; elles ont plutôt montré que la direction de la sélection était variable d'une population à l'autre. Enfin, les implications des conditions environnementales et de la sélection pour la croissance rapide ou lente ont été discutées dans une perspective de prédiction du recrutement des populations de perchaudes. Nos résultats suggèrent que les conditions environnementales favorisant la croissance sont en grande partie responsables de la force du recrutement, mais que la direction et l'intensité de la survie sélective à la croissance peuvent en ajuster le niveau du recrutement. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Perchaude, Jeunes stades de vie, Croissance, Succès d'alimentation, Survie sélective à la croissance, Recrutement, Coupes forestières, Carbone organique dissous, Forces écologiques ascendantes, Microstructure de l'otolithe.

De nombreuses espèces de poissons marins côtiers à forte valeur économique ont un cycle de vie complexe impliquant des migrations saisonnières entre l'environnement marin et les habitats côtiers. Une meilleure compréhension de leur cycle de vie, en particulier l'identification de leurs nourriceries clés, est vitale pour la gestion durable des stocks de poissons exploités. Cette étude évalue la fonction de nourricerie des lagunes côtières du Golfe du Lion (Méditerranée NO) pour la daurade royale, Sparus aurata, une espèce d'intérêt commercial, dont les juvéniles colonisent ces habitats chaque année pendant leur premier été de vie. La qualité en tant que nourriceries de quatre lagunes aux conditions environnementales contrastées a été estimée par des mesures de la condition (indices de Fulton et TAG:ST) et du taux de croissance (par otolithométrie) des juvéniles. Les résultats montrent une condition et une croissance des juvéniles plus importantes dans les deux lagunes les plus dessalées et peu profondes (Bages-Sigean et Mauguio) que dans les deux lagunes profondes aux salinités proches de celle de la mer (Salses-Leucate et Thau). Les différences spatiales, stables dans le temps, de signatures élémentaires des otolithes ont permis de valider ces dernières comme tag naturel pour discriminer les habitats des juvéniles de daurade royale. Ainsi, l'identification a posteriori des nourriceries colonisées au stade juvénile chez des adultes pêchés le long de la côte du Golfe du Lion a pu être réalisée. Les estimations de la contribution relative des habitats des juvéniles au stock d'adultes (selon la contribution absolue ou la contribution par unité de surface) révèlent l'importance globale des lagunes pour le maintien des populations. Les lagunes les plus dessalées ont été identifiées comme les meilleures nourriceries de la zone d'étude. Le rôle important de la lagune de Thau pour le maintien des stocks de poissons a également été mis en évidence. Les résultats dans leur ensemble montrent une certaine convergence entre les estimations d'exports potentiel et réel des habitats des juvéniles. Les conclusions de cette étude sont primordiales pour la gestion et la protection des habitats clés des juvéniles ainsi que les ressources exploitées qui en dépendent. / Many coastal marine species of major socio-economic importance exhibited complex life histories include seasonal migrations between offshore marine environments and inshore coastal habitats. An adequate scientific understanding of their life cycle and, in particular the identification of the most significant juvenile nursery grounds are urgently needed for the sustainable management of fish stocks. This present study investigated the nursery function of coastal lagoons in the Gulf of Lions (NW Mediterranean) for a valuable fish species, the gilthead sea bream Sparus aurata, whose juveniles colonize these habitats each year for feeding and growing over their critical first summer of life. Habitat quality of four contrasted lagoons was measured with body condition (Fulton and muscle TAG/ST indices) and otolith growth rate of juveniles. Results showed better condition and higher growth rates in juveniles inhabiting the two shallow and brackish lagoons (Bages-Sigean, Mauguio) compared to the two deeper and more saline lagoons (Salses-Leucate and Thau). Otolith elemental signatures were temporally validated as natural tags to discriminate among juvenile habitats, allowing the retrospective identification of juvenile origin of S. aurata adults captured along the Gulf of Lions coastline. The estimations of relative contributions of juvenile habitats to adult stocks revealed the overall significance of lagoons for the maintenance of population. While, brackish lagoons were identified as the major contributors and best nursery habitats in the area, the importance of Thau lagoon to sustain fish stocks was also highlighted. Combined results of this research revealed some agreement between potential and effective export estimates from juvenile habitats. Information derived from this study is highly valuable for the sustainable management and protection of juvenile habitats, and the fishery resources that depend on them.

La compréhension de la connectivité entre les nourriceries estuariennes et les habitats marins est fondamentale pour l'étude de la dynamique des peuplements et des populations de poissons et pour la conception de stratégies efficaces de conservation et de gestion des pêches. Le but de ce travail était donc de fournir une première référence faunistique et écologique des poissons des estuaires et du lagon de l'île de Socotra (Nord-Ouest de l'Océan Indien) pour les gestionnaires de la zone côtière, avec un accent particulier sur le fonctionnement des populations d'une espèce sentinelle: Terapon jarbua. Dans cette étude, une approche multidisciplinaire a été développée afin de comprendre le fonctionnement et l'importance des estuaires (TOCE's : Temporarily Open / Closed Estuaries) et du lagon de l'île de Socotra pour les poissons marins. Différents outils de la biologie et de la chimie (taxonomie, écologie, phylogéographie, génétique des populations, microstructure et microchimie des otolithes) ont été utilisés et les principales conclusions de ce travail sont les suivantes: 1) Les estuaires de Socotra sont composés de 64 espèces dans 30 familles, un chiffre élevé par rapport aux normes régionales. La comparaison avec les inventaires faunistiques d'Afrique du Sud et du Yémen suggère que Socotra joue le rôle de tremplin biogéographique, en permettant la connexion d'une grande variété de groupes taxonomiques provenant de différentes unités biogéographiques. De plus 33 des 64 espèces recensées sont considérées comme importantes pour l'économie locale, soulignant l'importance primordiale des estuaires comme sites de fraie et nourriceries, pour le fonctionnement durable des services écosystémiques. 2) La phylogéographie et la structure génétique des populations de T. jarbua ont été analysées considérant des marqueurs de type Cytochrome c Oxydase sous-unité I et microsatellites. Une différenciation génétique élevée et significative a été observée à l'échelle de l'Indo-Ouest Pacifique. Trois groupes de populations ont pu être identifiés, le groupe du Nord-Ouest de l'Océan Indien (Socotra, Yémen et Iran), le groupe de l'Ouest de l'Inde et le groupe de la Mer de Chine. Cependant, les grandes différences nucléotidiques observées soulèvent certaines questions concernant l'identification de l'espèce et suggèrent que T. jarbua pourrait être en réalité un complexe d'espèces, en dépit du fait que la coloration caractéristique de T. jarbua facilite son identification. A l'échelle plus restreinte du Nord-Ouest de l'Océan Indien, une expansion récente de la population de T. jarbua après des extinctions locales au cours des glaciations du Pléistocène pourrait expliquer la faible mais significative différenciation génétique. Le génotypage des marqueurs microsatellites souligne une différenciation génétique relativement élevée et significative entre les estuaires, sur le secteur Socotra-Yémen. Si la distance géographique n'est pas un facteur structurant majeur des populations de T. jarbua dans la région du Golfe d'Aden, le lien étroit entre les juvéniles T. jarbua et les TOCE, ainsi que les phénomènes d'ouverture associés à de possibles goulots d'étranglement démographiques dans ces systèmes côtiers, peuvent expliquer la mise en place d'une différenciation génétique locale significative entre les estuaires. Bien que l'environnement dynamique de la région puisse limiter la différenciation génétique, la courte durée du stade larvaire de cette espèce (25 jours estimés par la lecture des microstructures de l'otolithe) et la possible rétention des larves dans certains secteurs peuvent réduire l'homogénéisation à plus grande échelle géographique. 3) Les analyses de la composition élémentaire des nucleus d'otolithes suggèrent l'existence de plusieurs zones de fraie marines ; ces données confrontées aux résultats des investigations en génétique des populations suggèrent un modèle régional de métapopulation composée de sous-populations ouvertes… / Understanding connectivity between estuarine nurseries and marine habitats is fundamental to explore fish population dynamics and to the design of effective conservation and fisheries management strategies. The aim of this work was to provide the first faunistic and ecological baseline of Socotra Island (North-Western Indian Ocean) estuaries and lagoon fishes for governmental coastal managers and decision makers, with a particular focus on the population functioning of a sentinel species: Terapon jarbua. In this study, a multidisciplinary approach was developed to understand the functioning and importance of Socotra estuaries (TOCE's: Temporarily Open / Close Estuaries) and lagoons for marine fishes. Several biological and chemical tools (taxonomy, ecology, phylogenetics, population genetics, otolith microstructure, otolith microchemistry) were used and the main findings of this work are as follows: 1) Socotra estuaries are composed of 64 species in 30 families, a high figure by regional standards. The comparison with faunistic records from South Africa and Yemen mainland provides further support to Socotra's function as a biogeographic "stepping stone" for certain species. Moreover 33 out of the 64 recorded species were considered as relevant species for the local economy. This underscores the paramount importance of these coastal water bodies as spawning and nursery sites and for the sustainability of vital provisioning ecosystem services. 2) The phylogeography and the genetic structure of T. jarbua populations were analyzed considering Cytochrome c Oxidase subunit I and microsatellites and underlined two patterns of genetic structure. A high and significant genetic differentiation was observed at the scale of the Indo-West Pacific. Three population clusters could be drawn, the North-Western Indian Ocean cluster (Socotra, Yemen and Iran), the West Indian Shelf cluster and the Chinese Sea cluster. However, the large number of nucleotide differences raised some issues concerning the species identification as T. jarbua might be a species complex, despite the fact that it shows a characteristic color pattern easily identifiable. At the restricted scale of the North-Western Indian Ocean, recent population expansion after local extinctions during the Pleistocene glaciations might explain small but significant genetic differentiation. Considering microsatellites, genotyping highlighted a relatively high and significant genetic differentiation between estuaries, over the Socotra-Yemen region. Geographical distance is not a major structuring factor for T. jarbua populations in the wider Gulf of Aden region. The strict link between juvenile T. jarbua and TOCE's, and the opening/closing associated with possible demographic bottlenecks, could increase the local differentiation among estuaries. Although the dynamic environment of the region driven by the monsoon system could reduce the genetic differentiation between populations, the short larval stage duration and potential larval retention in particular sectors might reduce homogenization over larger geographical scale. 3) The analysis of otolith nucleus elemental composition suggested the existence of several marine spawning grounds, thus confirming the population genetics approach suggesting a regional model of metapopulation composed of open subpopulations (i.e. multiple sources and more or less pronounced mixtures of larval flows displaying a spatio-temporal variability). In addition, transect Sr:Ba ratio analysis along the otolith growth axis showed clear pattern of post larval migrations into estuarine nurseries where individuals remain for two years. Finally, otolith edges elemental fingerprint assignation tests to nurseries were highly accurate and could conduct in the future to the assessment of the contribution level of a particular nursery to the adult population of T. jarbua as well as others ecologically or economically important species.

La daurade royale (Sparus aurata, L.) est une espèce migratrice, connue pour coloniser les lagunes côtières, fortement anthropisées, du printemps à l'automne. Identifier les lagunes clés pour l'accomplissement du cycle de vie doit donc permettre de mieux gérer et protéger les populations de daurades du Golfe du Lion. Dans ce cadre, la microchimie de l'otolithe est un outil précieux. Au cours de sa croissance, cette concrétion de l'oreille interne incorpore des éléments chimiques prélevés dans le milieu. Piégés dans le réseau cristallin, ils sont une image des conditions environnementales rencontrées par le poisson à une date donnée ce qui rend possible, en théorie, de reconstituer ses migrations. Néanmoins, pour cela, il faut (i) connaître précisément la croissance du poisson et de ses otolithes, (ii) mettre en évidence des différences chimiques entre les zones clés pour le cycle de vie en identifiant les outils statistiques appropriés pour la discrimination des habitats. Ainsi, (i) la comparaison objective de modèles de croissance, associée à l'analyse d'un spécimen exceptionnellement âgé a permis de remettre en cause les données classiquement acceptées sur la croissance de la daurade et le schéma de croissance de ses otolithes a été établi ; (ii) la comparaison de 4 méthodes statistiques de discrimination a permis de sélectionner la méthode du random forest pour différencier les signatures chimiques des otolithes de S.aurata de différentes lagunes. Ces avancées ont permis de confirmer le schéma migratoire précédemment décrit, tout en révélant une variabilité des comportements entre les individus et au cours de la vie du poisson. Les juvéniles semblent préférer les lagunes dessalées, suggérant un rôle de nurserie pour ces habitats, alors que les adultes préfèrent des lagunes profondes comme l'étang de Thau. Le maintien de la diversité des caractéristiques des différentes lagunes est donc nécessaire, afin d'assurer la pérennité de la population de S.aurata dans le Golfe du Lion. / The Gilthead seabream (Sparus aurata L.) is a migratory species, known to colonize coastal lagoons with high anthropogenic load, from spring to autumn. It is necessary to identify key lagoons for the seabream life cycle to allow better management and protection of gilthead seabream populations in the Gulf of Lions. For this, otolith microchemistry is a powerful tool. As it grows, this inner ear concretion absorbs chemical elements taken in its surrounding. Traped in the crystal net, these elements are an image of the environmental conditions met by the fish individual. It is then possible to rebuild fish past migrations. For this it is necessary to (i) precisely know the fish and otoliths growth calendars and (ii) identify chemical differences between the key habitats for the life cycle by choosing statistical methods for habitat discrimination.(i) The objective comparison of many growth models, combined to the analysis of an exceptionally old specimen allowed to propose a new scheme for the gilthead seabream growth and its otolith growth pattern was established ; (ii) the comparison of 4 statistical discrimination methods allowed to select the random forest method to differentiate the otolith chemical signatures of gilthead seabreams from various lagoons. These insights confirmed the already described migration pattern and emphasized a behavioural variability between individuals and between periods of life. The juveniles seem to prefer brackish lagoons, suggesting a nursery rôle for these habitats, whereas the adults prefer deeper lagoons as the Thau lagoon. The maintenance of the lagoons diversity is thus necessary for the preservation of the Gilthead seabream population in the Gulf of Lions.

Les otolithes, croissances aragonitiques de l'oreille interne des poissons téléostéens, peuvent être utilisés comme traceurs des variations de l’environnement rencontrées par un individu au cours de sa vie. Un ensemble d’otolithes de Sciaenidae et d’Ariidae archéologiques et modernes a été étudié dans le but d'améliorer les méthodes de reconstruction paléo-environnementale utilisant les otolithes et les autres biominéraux carbonatés stratifiés. L'incorporation du strontium, l'élément lié à l'environnement le plus facilement accessible, a été étudiée par analyses ponctuelles et par cartographie de spectroscopie d'absorption des rayons X (XAS). Une approche multivariée de cartographie rapide de l'environnement chimique a été mise en place pour déterminer le mode d’incorporation du Sr sur une superficie de 0,25 mm² avec une résolution micrométrique. Ces résultats démontrent pour la première fois avec une résolution latérale micrométrique sur des distances millimétriques que le Sr se substitue aléatoirement au calcium dans le réseau de l'aragonite, indépendamment de la concentration en Sr, de l’âge de l’individu ou de la période géologique. D’autre part, des cartes élémentaires sur des zones atteignant 2,6 mm² ont été collectées à des résolutions latérales micrométriques avec plusieurs techniques d'émission de rayons X (émissions provoquées par les particules des rayons X (PIXE) et fluorescence des rayons X par rayonnement synchrotron (SR-µXRF)). Ces cartes permettent l'examen détaillé de l'histoire de la vie d'un individu et de la taphonomie de l'échantillon avec une haute résolution temporelle, tout en identifiant les défauts ou les éléments abiogéniques. Enfin, la diffraction des rayons X par rayonnement synchrotron (SR-XRD) a été utilisée pour cartographier la texture cristalline sur des sections complètes d'otolithes afin d’approfondir notre connaissance de la structure interne et de la croissance des otolithes. Ces développements fournissent des outils précieux pour de futures études des biominéraux, mais plus généralement pour les sciences des matériaux. La sélection et la mise en œuvre de ces méthodes ont été réalisées dans le but d’exploiter au maximum leur fort potentiel pour l'étude des biocarbonates stratifiés, tout en tenant compte des approches existantes et en cherchant à en améliorer certains aspects tels que la profondeur d'information, la résolution latérale, la sensibilité, et les dégâts d’irradiation provoqués par les faisceau. Ce travail démontre la stabilité et l'homogénéité de l'incorporation du Sr par substitution aléatoire au Ca dans l’aragonite biogénique des otolithes modernes et archéologiques. Des cartes multi-élémentaires ont été collectées à l'aide de la SR-µXRF dans un temps raisonnable de quelques heures, et permettent de distinguer une contamination ou des défauts dans l'échantillon, mais également de corréler les cartes obtenues à des observations microscopiques des sections pour fournir une résolution temporelle. Les orientations préférentielles des cristallites composant les sections d'otolithes ont été analysées par la méthode d’acquisition rapide « flyscan », permettant de réduire le temps de mesure à quelques minutes au lieu des quelques heures nécessaires auparavant. / Otoliths, aragonitic growths in the inner ear of teleost fishes, can be used as proxies for the water conditions experienced by an individual over its lifetime. A set of archaeological Sciaenidae and Ariidae otoliths and modern counterparts was studied with the objective of improving palaeoenvironmental reconstruction methodologies using otoliths and other incremental carbonate biominerals. The incorporation of strontium, the most accessible environment-related element, was studied by X-ray absorption spectroscopy (XAS) point analyses and mapping. A fast multivariate chemical environment mapping approach was implemented to determine the mode of Sr incorporation over an area of 0.25 mm² with micrometric resolution. XAS results demonstrate for the first time with a micrometric lateral resolution over millimetric distances that strontium randomly substitutes for calcium in the aragonite lattice, independent of strontium concentration, or individual or geological age. Elemental maps on areas up to 2.6 mm² were produced with micrometric lateral resolution X-ray emission techniques (Particle-induced X-ray emission (PIXE) and synchrotron X-ray fluorescence (SR-µXRF)). These maps permit the detailed examination of an individual’s life history and sample taphonomy with a high temporal resolution while also identifying defects or abiogenic elements. Synchrotron X-ray diffraction (SR-XRD) was used to map the crystal texture on complete otolith sections and may deepen understanding of otolith internal structure and growth processes, as well as providing a valuable tool for future studies of biominerals and advanced materials. The selection and implementation of methods were carried out with a view to maximise the potential contribution to the study of stratified biocarbonates, considering and seeking to complement existing approaches in aspects including information depth, lateral resolution, sensitivity, and beam damage. This work demonstrates the stability and homogeneity of Sr incorporation by random substitution for Ca in biogenic aragonite in both modern and archaeological otoliths. Multielemental maps were collected using SR-µXRF in a reasonable time scale of a few to several hours, with the ability to distinguish contamination and defects in the sample, as well as to correlate the maps to microscopic observations of the sections to provide temporal resolution. The preferential orientations of crystallites composing the otolith sections were analysed using the rapid acquisition ‘flyscan’ method, which reduces measurement time to minutes rather than hours.

Les paramètres de croissance de poissons pélagiques et démersaux ont été étudiés durant la période de 1990 à 2015 dans le but d’examiner l’impact de facteurs biotiques comme la densité-dépendance, le recrutement, la mortalité totale et de facteurs abiotiques tels que l’intensité d’upwelling, la température et la concentration en chlorophylle a. Les paramètres d’histoire de vie des espèces peuvent varier selon les espèces, d’une région à l’autre, et dans le temps au sein d’une même région en raison de leur plasticité et de la pression de la pêche. Une comparaison inter-espèces et inter-régions a été réalisée. Le modèle non linéaire à effets mixtes a été utilisé pour différentes populations de l’Océan Atlantique afin d’établir les paramètres de croissance aux niveaux individuel et de la population. Les variations des paramètres de croissance d’une sélection d’espèces ont été mises en corrélation avec des facteurs biotiques et abiotiquesLes espèces (Sardinella aurita, sardinelle ronde, Atherinella brasiliensis, tinicalo, Merlangius merlangus, merlan, Melanogrammus aeglefinus, églefin et Solea solea, sole) montrent des réponses différentes aux facteurs biotiques et abiotiques. Au niveau spatial pour le merlan et l’églefin, la croissance est affectée par la latitude et la température, tandis qu’au niveau temporel la croissance du merlan est affectée par la température et la densité. Il y avait un intérêt pour savoir si les variables morphométriques et le diamètre de l’otolithe de tinicalo étaient de bons indicateurs de la croissance : c’est la longueur standard qui a présenté / The impact of biotic factors such as density-dependent processes, recruitment, total mortality, and abiotic factors such as upwelling intensity, temperature and chlorophyll a concentration on the variation of growth parameters of pelagic and demersal fish were studied during the periods 1990 - 2008 (pelagic) and 1971 - 2015 (demersal). Life history parameters vary according to the species and from one region to another and over time within a given area because of their plasticity and the high fishing pressure. Interspecies and inter-regional comparison were carried out. Non-linear mixed effects models were used on different fish species of the Atlantic Ocean in order to estimate the growth parameters at the individual and population levels. Variations in growth parameters of selected species were correlated with biotic and abiotic factors.Selected species (Sardinella aurita, round sardinella, Xenomelaniris brasiliensis, tinicalo, Merlangus merlangus, whiting, Melanogrammus aeglefinus, haddock and Solea solea, sole) showed different responses to biotic and abiotic factors. Regardind the spatial component for whiting and haddock, the variation of growth parameters was affected by latitude and temperature. Concerning the temporal component, whiting was affected by temperature and density-dependent processes. There was also an interest to know if the morphometric variables and the diameter of the otolith of Atherinella brasilensis were good growth indicators. Among the morphometric parameters examined, the standard length-Age relationship showed the best fit (r2 = 0.90), foll

La gestion des ressources alimentaires doit passer par un équilibre entre activités humaines et une exploitation raisonnée de ces ressources. Sur l'île de La Réunion, la réserve naturelle marine œuvre pour le maintien des populations de poissons traditionnellement exploitées comme le mérou macabit (Epinephelus merra, Serranidae) ou d'intérêt écologique (Acanthurus triostegus, Acanthuridae, et Plectroglyphidodon imparipennis, Pomacentridae). Pour mieux appréhender leur phase de vie larvaire souvent méconnue, la microchimie des otolithes a été utilisée pour retracer la vie des poissons dans un objectif appliqué à la gestion. Nos résultats ont permis de différencier la population de macabit à La Réunion en 3 groupes d'histoires de vie larvaires différentes sur un gradient nord-sud, à partir de fortes variations en baryum, un élément trace provenant de l'environnement. Ces variations sont retrouvées également chez A. triostegus et P. imparipennis, principalement issues d'évènements cycloniques. Des sources de cet élément ont été identifiées dans des eaux du socle basaltique de l'île de La Réunion, mais aussi à l'échelle de l'océan Indien, aux Maldives, Juan De Nova et Europa. Le baryum s'est ainsi révélé être un élément trace à privilégier pour l'analyse de l'histoire de vie des poissons récifaux et pour révéler les caractéristiques spatiales et temporelles de la structure de leurs populations à l'échelle de La Réunion et dans l'océan Indien. Des études complémentaires biologiques, chimiques et génétiques sont néanmoins nécessaires afin d'aboutir à des connaissances permettant d'adapter des mesures de gestion aux cycles biologiques des espèces. / Ood resources must managed between human activities and sustainable exploitation. On Reunion Island, the marine park works more specifically to maintain fish populations with high commercial value, regularly exploited by traditional fishermen, such as the grouper Epinephelus merra (Serranidae), Acanthurus triostegus (Acanthuridae) and Plectroglyphidodon imparipennis (Pomacentridae) which pelagic larval phase remains unknown. To better understand this phase, the otolith microchemistry was used to trace the life histories for management purposes. Our results allowed differentiating grouper population in Reunion in 3 different groups of larval life histories, using barium concentration in their otoliths which can be enriched in the environment. These chemical changes are also found in A. triostegus and P. imparipennis. In the northern reef area (Saint-Gilles and Saint-Paul), these variations are observed significantly mainly during cyclonic events. Natural sources of this element could be identified locally in groundwater collected in the porous basaltic basement of the Reunion, but also at the regional level, where other individuals were collected in the Indian Ocean (Maldives Juan De Nova, Europa). Therefore barium has proven to be an interesting trace element for the analysis of the life story of reef fish, and a tool to reveal the spatial and temporal characteristics of their populations across Reunion structure but also in the Western Indian Ocean. Nevertheless biological, chemical and genetic studies are necessary to complete the knowledge and adapt management measures to the biological cycles of the species.

La compréhension de la connectivité entre les nourriceries estuariennes et les habitats marins est fondamentale pour l'étude de la dynamique des peuplements et des populations de poissons et pour la conception de stratégies efficaces de conservation et de gestion des pêches. Le but de ce travail était donc de fournir une première référence faunistique et écologique des poissons des estuaires et du lagon de l'île de Socotra (Nord-Ouest de l'Océan Indien) pour les gestionnaires de la zone côtière, avec un accent particulier sur le fonctionnement des populations d'une espèce sentinelle: Terapon jarbua. Dans cette étude, une approche multidisciplinaire a été développée afin de comprendre le fonctionnement et l'importance des estuaires (TOCE's : Temporarily Open / Closed Estuaries) et du lagon de l'île de Socotra pour les poissons marins. Différents outils de la biologie et de la chimie (taxonomie, écologie, phylogéographie, génétique des populations, microstructure et microchimie des otolithes) ont été utilisés et les principales conclusions de ce travail sont les suivantes: 1) Les estuaires de Socotra sont composés de 64 espèces dans 30 familles, un chiffre élevé par rapport aux normes régionales. La comparaison avec les inventaires faunistiques d'Afrique du Sud et du Yémen suggère que Socotra joue le rôle de tremplin biogéographique, en permettant la connexion d'une grande variété de groupes taxonomiques provenant de différentes unités biogéographiques. De plus 33 des 64 espèces recensées sont considérées comme importantes pour l'économie locale, soulignant l'importance primordiale des estuaires comme sites de fraie et nourriceries, pour le fonctionnement durable des services écosystémiques. 2) La phylogéographie et la structure génétique des populations de T. jarbua ont été analysées considérant des marqueurs de type Cytochrome c Oxydase sous-unité I et microsatellites. Une différenciation génétique élevée et significative a été observée à l'échelle de l'Indo-Ouest Pacifique. Trois groupes de populations ont pu être identifiés, le groupe du Nord-Ouest de l'Océan Indien (Socotra, Yémen et Iran), le groupe de l'Ouest de l'Inde et le groupe de la Mer de Chine. Cependant, les grandes différences nucléotidiques observées soulèvent certaines questions concernant l'identification de l'espèce et suggèrent que T. jarbua pourrait être en réalité un complexe d'espèces, en dépit du fait que la coloration caractéristique de T. jarbua facilite son identification. A l'échelle plus restreinte du Nord-Ouest de l'Océan Indien, une expansion récente de la population de T. jarbua après des extinctions locales au cours des glaciations du Pléistocène pourrait expliquer la faible mais significative différenciation génétique. Le génotypage des marqueurs microsatellites souligne une différenciation génétique relativement élevée et significative entre les estuaires, sur le secteur Socotra-Yémen. Si la distance géographique n'est pas un facteur structurant majeur des populations de T. jarbua dans la région du Golfe d'Aden, le lien étroit entre les juvéniles T. jarbua et les TOCE, ainsi que les phénomènes d'ouverture associés à de possibles goulots d'étranglement démographiques dans ces systèmes côtiers, peuvent expliquer la mise en place d'une différenciation génétique locale significative entre les estuaires. Bien que l'environnement dynamique de la région puisse limiter la différenciation génétique, la courte durée du stade larvaire de cette espèce (25 jours estimés par la lecture des microstructures de l'otolithe) et la possible rétention des larves dans certains secteurs peuvent réduire l'homogénéisation à plus grande échelle géographique. 3) Les analyses de la composition élémentaire des nucleus d'otolithes suggèrent l'existence de plusieurs zones de fraie marines; ces données confrontées aux résultats des investigations en génétique des populations suggèrent un modèle régional de métapopulation composée de sous-populations ouvertes (sources multiples et mélange plus ou moins marqué des flux larvaires présentant une variabilité spatio-temporelle). De plus, les analyses des ratios Sr:Ba le long de l'axe de croissance des otolithes ont clairement montré des patrons de migrations des post-larves dans les estuaires où les juvéniles resteront deux ans. Enfin, les tests d'assignation d'empreintes géochimiques en bordure d'otolithe à des nourriceries spécifiques se sont avérés être très précis et pourraient conduire à terme à estimer la contribution d'une nourricerie à une population adulte de T. jarbua ainsi que d'autres espèces d'importance écologiques et économiques.