Des effets densité-dépendants survenant lors de la croissance d'une population ont le potentiel de réduire cette hausse démographique. De tels effets densité-dépendants peuvent avoir des causes multiples, mais certaines demeurent moins étudiées. Dans cette optique, nous avons analysé les effets de la densité sur le succès reproducteur et la dispersion natale agissant par d'autres mécanismes qu'une limitation de la nourriture. Pour ce faire, nous avons utilisé un suivi sur plusieurs années d'une population de bernaches du Canada (Branta canadensis maxima) nichant dans le sud du Québec. Nos résultats montrent d'une part la présence d'effets densité-dépendants négatifs survenant par hétérogénéité de l'habitat au niveau des risques de prédation et d'inondation des nids. D'autre part, une plus forte densité de couples réduisait leur succès reproducteur, probablement suite à de plus importantes interactions agressives entre ces derniers. Finalement, le risque de prédation des nids variait aussi avec la densité de ceux-ci, de façon positive ou négative selon les prédateurs impliqués. Par ailleurs, malgré une hausse importante de la taille de la population au cours de l'étude, le nombre de couples reproducteurs n'avait pas d'effet sur la distance de dispersion natale des oiseaux. Cependant, la densité de nids à plus fine échelle spatiale influençait la sélection du site de nidification de ces bernaches. Les individus nés dans des parcelles caractérisées par une forte ainsi qu'une faible densité de nids lors de l'année de leur première reproduction dispersaient pour s'établir dans des parcelles de densité intermédiaire, suggérant que des effets bénéfiques de la présence de congénères pourraient aussi être présents. Finalement, nous avons examiné le premier cas connu d'appariement entre frère et sœur chez une espèce d'oie. Bien que non directement reliée à la densité, cette situation pourrait avoir été favorisée par une dispersion natale plus faible que la moyenne chez le mâle de ce couple ainsi que par les fréquentes adoptions observées chez ces oiseaux. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : densité, reproduction, dispersion natale, hétérogénéité de l'habitat, interférence, attraction sociale, densité-dépendance, consanguinité.

La problématique des espèces du genre Larus en milieu urbain et périurbain est un fait d'actualité présent autant sur le continent américain qu'européen. Le Goéland à bec cerclé (Larus delawarensis) a connu une explosion démographique dans les années 80 qui le classe comme l'espèce de laridés la plus abondante en Amérique du nord. Le manque d'information sur sa dynamique de population dans le sud du Québec rend impossible la modélisation de la population ce qui nuit à la prise de décisions de la part des gestionnaires. Une étude de la reproduction de l'espèce sur la colonie de l'île Deslauriers, la plus grosse au Québec, a permis de combler une partie du manque d'informations. Notre premier objectif était de déterminer la chronologie de nidification, le succès de reproduction ainsi que la croissance des juvéniles avant leur envol à l'aide de la méthode des visites multiples à l'intérieur de 6 enclos déployés sur la colonie. Nous avons comparé nos résultats de manière à évaluer les différences interannuelles, les différences entre les sections de l'île ou selon le type de couvert de végétation. Notre deuxième objectif visait à comparer certains de nos résultats avec ceux trouvés au début des années 1980 sur la même colonie afin de regarder s'il existait des différences en fonction de l'évolution de la taille de la population dans le sud du Québec. La chronologie de reproduction diffère entre les années et est expliquée par les aléas du climat ainsi qu'à la disponibilité de la nourriture. La différence que nous avons observée entre les sections est simplement due au fait que les jeunes oiseaux s'installent généralement à la périphérie de la colonie et sont prêts plus tard à la reproduction. Nos résultats de succès de reproduction montrent que la production de jeunes (1,3 et 0,9 jeunes par couple pour 2010 et 2011 respectivement) est plus faible que dans les années 1980 (1,7 jeunes par couple). Cela est probablement dû à la disponibilité de nourriture qui a diminué durant l'élevage des jeunes en raison des nombreuses mesures d'effarouchement et de limitation d'accès à la nourriture dans les lieux d'enfouissement techniques (LET). Nos résultats permettent de combler le manque d'information sur la reproduction de cette espèce dans le sud du Québec et pourront être utilisés à des fins de modélisation de la population lorsque les paramètres de survie, d'émigration et d'immigration auront été déterminés. Enfin, même si la légère baisse des effectifs peut paraître alarmante, il est fort probable que la population s'ajustera à la capacité de support du milieu naturel et des milieux agricoles. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Modélisation de population, Goélands à bec cerclé, succès reproducteur.

Les organismes montrent des variations de cycle de vie, de comportement et de physiologie. L'écologie évolutive cherche à les expliquer en investiguant les conséquences de ces variations pour l'écologie et l'aptitude phénotypique des animaux. Ainsi, certaines populations comportent des individus ayant un cycle de vie plus rapide que d'autres, caractérisé par une reproduction plus précoce, une fécondité plus élevée mais également une longévité plus faible. Une hypothèse récente, l'hypothèse du train de vie, prédit que ces différences de cycle de vie seraient associées à des différences de comportement constantes entre les individus lorsque ces traits sont impliqués dans les compromis évolutifs. Selon cette hypothèse, les individus investissant plus dans les comportements exploratoires devraient ainsi atteindre leur succès reproducteur maximum plus tard dans leur vie. Ceci peut provenir, d'une part, du fait que le train de vie des individus détermine leur personnalité; ou d'autre part, que la personnalité d'un individu détermine comment il complétera son cycle de vie. Il est possible de gagner certains indices sur les relations entre les traits comportementaux et biodémographiques à travers l'analyse des mécanismes de régulation qui leur sont commun, comme les gluco-corticoïdes (GC). Le but général de cette thèse de doctorat est de mieux comprendre les différences de patron d'exploration en testant l'hypothèse du train de vie. Selon cette hypothèse, les individus investissant le plus dans l'exploration de leur environnement devraient montrer un succès reproducteur maximal plus tardif et mobiliser plus de GC pour protéger leur survie face aux perturbations environnementales. J'analyse ainsi les relations entre le patron d'exploration exprimé par les individus dans un environnement nouveau, leur patron de reproduction au cours de leur vie, et le niveau de cortisol (le GC principal chez les mammifères) dans une population naturelle de tamias rayés (Tamias striatus) située au sud du Québec dans les monts Sutton. Je valide dans un premier temps une méthode permettant le suivi du niveau de cortisol de manière non-invasive. Je documente ensuite les relations entre le patron d'exploration des individus, leur docilité lors de manipulations sur le terrain et leur propension à être capturés dans les pièges. Je détermine la relation entre le patron d'exploration des individus et leur réactivité physiologique aux perturbations environnementales. Je documente ensuite le patron de reproduction des individus tout au long de leur vie et analyse sa relation avec leur patron d'exploration. Enfin, j'analyse le niveau de cortisol des individus en nature. Les individus ont été suivis sur 25 hectares de forêt décidue mature. Chaque été de 2005 à 2010 les individus ont été suivis par piégeage, observations focales et télémétrie. Les jeunes ont été capturés à l'émergence du terrier maternel, et assignés à leur père le plus probable à l'aide de marqueurs microsatellites. Les individus ont été soumis à des tests d'arène, quantifiant la réponse comportementale à un environnement nouveau. Durant ce test, certains individus expriment un patron d'exploration superficiel, caractérisé par une exploration importante en début de test mais une diminution tout aussi importante de l'exploration au court des secondes suivantes. À l'autre extrême, d'autres individus expriment un patron d'exploration plus méticuleux, avec un niveau d'exploration modéré mais constant au cours de la durée du test. Les animaux ont également été soumis à des tests de docilité, lors desquels nous avons relevé le nombre de secondes passées par l'animal à se débattre durant une minute lors des manipulations. Lors des captures en 2009, des échantillons fécaux ont été prélevés dans les trappes. La concentration de métabolites issus du cortisol a ensuite été analysée par ELISA compétitive en utilisant un anticorps polyclonal. La réactivité du système sympathique des individus a été quantifiée par l'analyse du rythme cardiaque lors d'un test de restriction. Les individus de la population d'étude montrant un patron d'exploration plus superficiel dans l'arène sont moins dociles. Ces individus sont également capturés plus fréquemment (mâles) ou plus loin de leur terrier (femelles). Les individus exprimant un patron d'exploration superficiel dans l'arène démontrent une réactivité du système sympathique plus importante, mais une variabilité plus faible de leur niveau de cortisol, suggérant qu'ils protègent ainsi leur survie de manière moins importante. En accord avec les prédictions, les individus plus superficiels dans leur exploration atteignent également leur succès reproducteur maximal plus tôt au cours de leur vie reproductive. Les variations d'abondance de nourriture d'une année à l'autre, à travers leurs effets sur l'âge à la première reproduction des individus contribuent à favoriser un meilleur succès reproducteur à vie des explorateurs superficiels parmi les individus nés durant les années de forte abondance de nourriture. À l'inverse, les explorateurs méticuleux ont un succès reproducteur plus élevé parmi les individus nés durant les années de faible abondance de nourriture. Les femelles ayant un patron d'exploration plus superficiel démontrent une variabilité plus faible de leur niveau de cortisol. Les femelles amenant un plus grand nombre de jeunes au sevrage ont également une variabilité en cortisol plus faible au cours de l'été. Ces résultats sont en accord avec l'hypothèse du train de vie et démontrent que le patron d'exploration exprimé par les animaux est associé à leur patron de reproduction en fonction de l'âge. De plus ils suggèrent que les fluctuations d'abondance des ressources d'une année à l'autre sont susceptibles de générer des pressions de sélection oscillantes qui pourraient maintenir la variabilité du patron d'exploration observée dans cette population. L'analyse du patron de cortisol des individus suggère enfin que le patron de reproduction et le patron d'exploration sont susceptibles de s'influencer l'un l'autre. Ces résultats contribuent à la compréhension des différences de personnalité par des résultats empiriques sur les relations entre les traits de personnalité, la physiologie et la biodémographie des individus. De telles études sont encore rares. Des analyses futures, détaillant d'une part la nature des coûts et des bénéfices associés au patron d'exploration des individus, et d'autre part investiguant les sources de variation contribuant à la variabilité du patron d'exploration observées dans cette population permettront de compléter les résultats présentés dans cette thèse. ______________________________________________________________________________

La perte et la fragmentation des habitats sont des problématiques considérablement étudiées en écologie animale depuis plus d'une vingtaine d'années. Ces phénomènes ont des répercussions nombreuses tant au niveau des interactions fauniques que des processus de dispersion des organismes, ce qui peut influencer la pérennité des populations animales dans les paysages affectés. En Abitibi, la foresterie et l'agriculture ont fragmenté le paysage en différents massifs boisés créant ainsi une hétérogénéité du couvert forestier. Les seuils limites de tolérance des espèces plus spécialisées aux forêts matures et âgées, donc plus susceptibles d'être touchées négativement par la fragmentation ou la perte d'habitat de ces habitats, doivent être connus avant de mettre en péril les individus de ces espèces. La Petite Nyctale, un strigidé nocturne chassant en milieu forestier et nichant en cavités, fait partie des espèces susceptibles d'être fortement incommodées par la raréfaction et la fragmentation des forêts plus âgées. Ce projet de maîtrise vise à déterminer dans quelle mesure la Petite Nyctale est affectée par la perte et la fragmentation des habitats matures et âgés qui provient de la coupe forestière et de la déforestation à des fins agricoles. Nous avons tenté, dans un premier chapitre, de vérifier si la Petite-Nyctale est spécialisée dans la chasse d'une espèce de proie ou d'un groupe particulier de proies et si l'abondance de ces proies a une influence sur le succès reproducteur des couples nicheurs. Dans le deuxième chapitre, nous avons déterminé les types de paysages sélectionnés par les couples nicheurs pour l'initiation d'une nidification. En second lieu, nous avons vérifié si les différents degrés de perte et de fragmentation des habitats forestiers matures et âgés avaient une influence sur le succès reproducteur des couples et sur la condition physiologique des individus. Pour ce faire, nous avons récolté des données depuis 2006 à l'intérieur d'un réseau de 310 nichoirs où ceux-ci sont distribués en paires sur 155 stations. Ces données ont permis de conclure, dans un premier chapitre, que la quantité de proies transportées au nichoir varie selon les années dans notre aire d'étude, indiquant une possible cyclicité dans les populations de proies. Nous avons aussi observé que la Petite Nyctale chasse principalement les rongeurs forestiers alors que les oiseaux et les insectivores constituent des proies alternatives. Aussi, le succès reproducteur de la Petite Nyctale dans notre étude augmente avec le nombre de proies principales (rongeurs, Dipodidae et Cricetidae) transportées aux nichoirs, mais diminue avec l'augmentation du nombre d'oiseaux. Dans un deuxième chapitre, nous avons déterminé que l'année et non les variables de composition ou de fragmentation des habitats avaient une influence prépondérante sur les initiations de nichées. Néanmoins, l'augmentation du degré de fragmentation de l'habitat dans le domaine vital influence positivement le risque de prédation des œufs et des jeunes alors que l'augmentation des zones forestières a l'effet inverse. Aussi, nous avons déterminé que le niveau de stress (ratio Hétérophiles/Lymphocytes) chez les jeunes était influencé par l'année, plutôt que par les conditions de perte et de fragmentation des habitats forestiers. Nous concluons également que les précipitations influencent à la baisse le nombre d'œufs pondus ainsi que le nombre de jeunes qui s'envolent, et que les mâles plus âgés obtiennent un meilleur succès reproducteur que les mâles d'un an. Sans négliger l'importance potentielle des effets de perte et de fragmentation des habitats chez les rapaces chassant en milieu forestier, peu d'études similaires à la nôtre ont tenu compte de ces effets en intégrant d'autres causes connues pour réduire le taux d'occupation ou de succès reproducteur des adultes. Ajouté au fait que la matrice demeure principalement forestière dans notre aire d'étude (40% de couvert forestier mature de 12 m et plus à l'échelle des domaines vitaux de l'espèce), nos conclusions invitent donc à relativiser les effets négatifs de la perte et de la fragmentation des habitats dans un contexte majoritairement forestier. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Petite Nyctale, fragmentation, perte d'habitat, succès reproducteur, alimentation, nichoirs, forêt boréale

Dans cette thèse, j'examine la dynamique de l'investissement parental et la fitness chez la mésange bleue eurasienne (Cyanistes caeruleus) dans les Pyrénées françaises, et j'évalue les différences potentielles dues à un gradient altitudinal qui crée une variation de "dureté" environnementale. J'ai utilisé de données observationnelles et expérimentales, recueillies de plus de 500 nids de mésanges bleues. Les conditions de reproduction sont " plus dures " en cas de températures plus froides et d'une élévation croissante. J'ai trouvé que l'altitude croissante conduit à une diminution du succès de l'éclosion. Néanmoins, la taille des couvées et la mortalité des couvées sont comparables à travers le gradient. Je suggère que les décisions initiales en matière de procréation, telles que le moment et la quantité de progéniture, déterminent fortement le succès d'une tentative de reproduction. Ces résultats ont des implications pour notre compréhension du succès de reproduction. / In this thesis, I examine parental investment and fitness in the Eurasian blue tit (Cyanistes caeruleus) in the French Pyrenees and assess potential differences due to an altitudinal gradient that creates variation in environmental "harshness". I used observational and experimental data, collected from over 500 blue tit nests. Breeding conditions are "harsher" due to colder temperatures with increasing elevation. I found that increasing altitude leads to decreased hatching success. Nevertheless, clutch size and brood mortality is comparable across the gradient. I suggest that initial reproductive decisions such as timing and amount of offspring produced heavily shape the success of a reproductive attempt. These results have implications for understanding reproductive success.

Les systèmes de reproduction jouent un rôle fondamental dans la structuration spatio-temporelle de la diversité génétique des espèces. Cette thèse, portant sur l'étude de trois populations de merisiers, a pour but de mieux comprendre les implications évolutives d'un système de reproduction mixte chez les plantes combinant à la fois une propagation asexuée et une reproduction sexuée contrôlée par un système d'auto-incompatibilité gamétophytique (GSI).Nous avons étudié les influences de la propagation asexuée et du GSI sur (1) la structuration diversité génétique intra et inter populations et sur (2) l'efficacité de sa transmission d'une génération à l'autre.Confrontant des modèles et concepts théoriques aux réalités biologiques, nos résultats démontrent à la fois un effet de l'asexualité et du GSI sur l'évolution de la diversité génétique de notre espèce. Ces effets sont plus complexes voire contraires à ce que prédisent les modèles ou les concepts actuellement admis.

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

Les changements climatiques ont un impact certain sur les écosystèmes marins. Un déplacement vers le sud des principaux systèmes de front servant de sites de nourrissage pour de nombreuses espèces de prédateurs supérieurs est susceptible de se produire dans les zones subantarctiques. Les « central place foragers », tels que les pinnipèdes, sont susceptibles de faire face à une augmentation de la distance entre leurs lieux d'alimentation et leurs colonies d'élevage. Nous avons étudié l’impact des changements climatiques sur le succès d’élevage et la dynamique de population des otaries à fourrure (Arctocephalus gazella) des Îles Kerguelen par le biais du développement du modèle individu centré, MarCPFS (Marine Central Place Foragers Simulator) qui montre que la survie du couple femelle-jeune est particulièrement sensible à la répartition des proies (abondance et structure), à la capacité de mémorisation des meilleurs sites de nourrissages trouvés par la femelle pendant la période d'élevage, à la taille des femelles et à la distance qu'il faut parcourir pour trouver la ressource. Les résultats suggèrent qu’au cours des trois prochaines décennies un déplacement vers le sud supérieur à 2km an 1 pourrait compromettre la survie et la durabilité des populations. Un couplage avec un modèle de simulation de la dynamique océanique et de la ressource (SEAPODYM) a permis des projections jusqu’à la fin de ce siècle basées sur le scénarios RCP8.5 du GIEC (2014), confirmant les tendances mises à jour précédemment. Ces travaux montrent que les perspectives de maintien des populations sont pessimistes y compris en envisageant une adaptation de la taille des individus. / Climate change has certain impact on the marine ecosystems. A southward shift in productive frontal systems serving as the main foraging sites for many top predator species is likely to occur in the Subantarctic areas. Central place foragers, as seabirds and pinnipeds, are thus likely to cope with an increase in the distance between foraging locations and their land-based breeding colonies. We studied the impact of climate change on the breeding success and population dynamics of Antarctic fur seals (Arctocephalus gazella) at Kerguelen Islands by means of an individual based model we developped, MarCPFS (Marine Central Place Foragers Simulator) which showed that the survival of the female-pup pair is particularly sensitive to the distribution of preys (abundance and structure), to the memorization abilities of the best resource sites found by the female during the rearing period, to the female size and to the foraging distance which it is necessary to cover at each trip. The results suggest that during the next three decades a southward shift greater than 2 km year-1 could compromise the survival and the sustainability of the populations. A coupling with a model of simulation of the oceanic dynamics and the resource (SEAPODYM) allowed projections till the end of this century based on scenarios RCP8.5 of the IPCC (2014), confirming the trends previously obtained. Globally, these works lead us to conclude with pessimistic perspectives about the sustainability of populations even when considering an evolution through time towards individuals of greater sizes.