Les contextes national et international sont marqués par une prise de conscience de plus en plus grande de l’importance du poisson pour la sécurité alimentaire des populations des pays sous-développés. En Mauritanie, les petits pélagiques constituent une source de protéines animales accessibles aux faibles pouvoirs d’achat et contribuent à garantir la sécurité alimentaire de nombreuses populations. Malgré la présence d’une variabilité naturelle importante des espèces pélagiques, ce travail de thèse montre qu’il existe des éléments de stabilité dans l’écosystème pélagique dans la zone nord-ouest africaine. L’hypothèse de la présence des stocks sédentaires au niveau des zones de nourriceries en Mauritanie et au Sénégal est démontrée. La répartition spatio-temporelle des sardinelles en relation avec la dynamique de l’océan (upwelling, température de surface et chlorophylle) a été examinée. L’analyse des statistiques de la pêche sur une série de plus de trente (30) ans ne soutiennent pas l’immigration en provenance du Sénégal vers la Mauritanie d'Avril à Septembre selon l’hypothèse de Boëly (1978). Ce travail de thèse examine des hypothèses de migrations possibles des sardinelles dans la zone nord-ouest africaine et d’importantes implications en matière de gestion sont discutées. Pour finir, ce travail est replacé dans son contexte plus global de l’aménagement de la pêcherie des petits pélagiques. De nouvelles perspectives pour l’application des techniques géostatistiques (indicatrices et co-krigeage) et modélisation statistique sont envisagées pour l’étude de la dynamique des stocks des sardinelles et chinchards. / National and international context marked by an awareness of growing importance of pelagic fish for food security of people in underdeveloped countries . The depletion of demersal species also makes this extremely important resource for the future pelagic fisheries in Mauritania. Mauritanian EEZ is characterized by the existence of a favorable development of several species hydro-climatic and morphological phenomena , small pelagic species that represent more than 90% of the fisheries potential is about one million tones. The major problems facing the management of these species is understanding the roles played by them in their biogeography intrinsic spatio- temporal dynamics ( short-lived , aggregation , etc. ..) and the evaluation of their abundances . Assessment of exploited fish stocks is a priority. However, the recurring difficulty of evaluations of these fisheries, naturally very unstable, often reflected a lack of precision in the methods used , the incompleteness of the data ( which is also a problem of sampling) or sampling uncontrolled .The Mauritanian small pelagic fisheries are multi-species (sardines , horse mackerel , sardinella ) . In addition to the data provided by the logbooks including the holding is mandatory for industrial units, survey data for the landing craft and coastal segment often used to calculate the abundance, acoustic surveys , are an important means for quantify the abundance and study the distribution of these resources. The data collected by observers on board fishing industrial units are also a source of important information.Based on these data , this work aims at the reconstruction of the main series of abundances of small pelagic stocks in the northern part of West Africa , to be used in the adjustment of stock assessments models. Given the importance of the environmental component in very large fluctuations observed, the integration of this dimension in the analysis of this series catches the role of each of these factors (fisheries and environment) in the variability of abundance seasonal and amplitude of their migration.In addition to these conventional data Mauritania introduced on board commercial fishing vessels with VMS . This system allows the transmission by satellite to the body control the ship's position every hour is an important technological advance. This new type of data could therefore be a new source for estimating abundance and fishing effort of small pelagic species through appropriate statistical methods. A method for the interpretation in terms of paths abundance index was applied. The coupling of VMS and logbook will help to improve the definition of nominal fishing effort and catch location at fine spatial and temporal.The general problem is how to improve the estimation of the abundance of small pelagic stocks , understand fluctuations in the abundance and migration strategy of the species as well as tactics and strategies implemented by fleets to fish resources whose behavior is often erratic . It is therefore to adresse several issues in particular:What is the trend of the evolution of the abundance of pelagic species in the North West African area? The interpretation of the trajectories in terms of VMS fishing can it be used to map the abundance of key species? What are the seasons abundances? Environmental parameters they play an important role on the distribution of species? Will there a difference between tactics and strategies of the different fleets fishing for small pelagic? Data logs and data collected by observers on board can be used as a priori knowledge? To address these issues , we proceed to the mobilization of all relevant time series and implement innovative statistical and geostatistical methods , some of which applied for the first time in the sub -region for these stocks.

Cette thèse s'intéresse au comportement d'orientation d'espèces pélagiques tropicales vis-à-vis d'attracteurs. Le chapitre 1 présente les concepts d'attracteurs et d'orientation, décrit le milieu marin et propose une revue méthodologique. Le chapitre 2 concerne le comportement d'orientation du thon à nageoires jaunes (Thunnus albacares) et de la dorade coryphène (Coryphaena hippurus) vers des dispositifs de concentration de poissons (DCP). Des trajets naturels de thons et des déplacements expérimentaux de coryphènes montrent que les thons s'orientent vers les DCP à une distance d'au moins 7 km et les coryphènes à une distance maximale de 815 m. Le chapitre 3 concerne l'orientation à grande distance chez la tortue verte (Chelonia mydas). Des déplacements expérimentaux révèlent qu'elles ne compensent pas la dérive due aux courants. Des indices géomagnétiques interviennent dans leur orientation. Les tortues ne nécessitent pas d'informations olfactives issues de leur site de ponte pour y revenir

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2015-2016 / La mer de Beaufort canadienne subit la double pression des changements climatiques et de l’accroissement des activités industrielles. Malgré l’importance de l’écosystème marin de la région pour les communautés locales, certaines de ses composantes demeurent peu documentées, en particulier la distribution et l’abondance des poissons pélagiques et des mammifères marins. Cette thèse repose sur des bases de données hydroacoustiques, de filets et de chaluts recueillies de 2006 à 2014 afin d’améliorer nos connaissances de la signature bioacoustique des poissons pélagiques et des mammifères marins de la mer de Beaufort et, ultimement, d’estimer plus précisément leur distribution et leur abondance. Pour ce faire, je documente : (1) la distribution verticale et les migrations ontogéniques des poissons pélagiques sur un cycle annuel complet; (2) la distribution spatiale et le recrutement des poissons pélagiques en fonction de la date de la débâcle et des températures de surface; et (3) l’indice de réflexion acoustique et la forme des échos des principaux mammifères marins. La morue arctique (Boreogadus saida) formait 95% de l’assemblage des poissons pélagiques et les individus de plus d’un an demeuraient au-dessus du talus, dans l’halocline pacifique et la couche atlantique (> 100 m), tout au long de l’année. Au contraire, les jeunes de l’année colonisaient la couche épipélagique (< 100 m) de leur éclosion au printemps jusqu’à leur descente en profondeur à l’automne. L’abondance et la biomasse de morues arctiques mesurées acoustiquement atteignaient des valeurs significativement plus élevées au sud de la mer de Beaufort et dans le golfe d’Amundsen qu’au nord. Le taux de croissance larvaire et le recrutement augmentaient les années où la débâcle survenait plus tôt et où les températures de surface vernales étaient plus élevées. Le stock pélagique de morues arctiques suffisait généralement à soutenir les besoins énergétiques des principales espèces de mammifères marins. Cependant, ceux-ci doivent probablement plonger plus profondément les années où le stock diminue afin d’attraper les morues arctiques de plus grandes tailles (> 10 cm) demeurant près du fond. La signature acoustique des baleines et des phoques documentée dans cette thèse pourrait être utilisée afin de compléter les levés visuels à l’aide de sonars et d’échosondeurs scientifiques. La présence de faux positifs limite cependant l’utilisation de ces instruments sous leur forme actuelle et des recommandations sont fournies afin d’améliorer les techniques de détection de mammifères marins à l’aide de l’hydroacoustique. / The Canadian Beaufort Sea faces the double pressure of climate change and increasing industrial activities. Despite the importance of the marine ecosystem of the region for local communities, some of its components remain poorly documented, in particular the distribution and abundance of pelagic fish and marine mammals. This thesis is based on hydroacoustic, net, and trawl datasets collected from 2006 to 2014 and documents the acoustic signature of pelagic fish and marine mammals to, ultimately, estimate their abundance and distribution more accurately. I study and discuss: (1) the vertical distribution and ontogenic migrations of pelagic fish over the annual cycle; (2) the spatial distribution and recruitment of pelagic fish in relation with the date of the ice breakup and sea-surface temperatures; and (3) Target Strengths and echotraces of the main marine mammal species. Arctic cod (Boreogadus saida) formed 95% of the pelagic fish assemblage and age-1+ individuals remained over the slope, in the Pacific Halocline and the Atlantic Layer (> 100 m), throughout the year. In contrast, age-0 arctic cod colonized the epipelagic layer (< 100 m) from hatching in spring until their descent to depth during fall. The abundance and biomass of arctic cod measured acoustically was significantly higher in southern Beaufort Sea and the Amundsen Gulf than in northern areas. Larval growth and recruitment increased during years with an early ice breakup and warmer sea-surface temperatures in spring. The stock of pelagic arctic cod was generally high enough to support the energetic requirements of the main marine mammal species. However, they likely had to dive deeper to feed on large (> 10 cm) bottom-dwelling arctic cod when the pelagic stock diminished. The acoustic signature of whales and seals documented here could be used to complement visual surveys with scientific sonars and echosounders. The occurrence of false positives, however, limits the use of these instruments under their current form and recommendations are provided to improve the efficiency of active acoustic monitoring at detecting marine mammals.

L'étude du bassin du Chiapas nous a amené à mettre au point une zonation basée sur les foraminifères planctoniques, zonation qui peut être exactement corrélée avec celle des bassins européens. Cette zonation a conduit à un découpage en 8 zones du Paléocène: 4 au Danien, 2 au Sélandien et 2 au Thanétien. Elle nous a permis de corréler les évènements majeurs enregistrés dans les Chiapas avec ceux des bassins européens. Nous avons ainsi retrouvé deux régressions très importantes à la limite Danien/Sélandien (limite des zones à Acarinina uncinata et à Morozovella angulata) et au sommet du Thanétien (limite des zones à Luterbacheria pseudomenardii et à Morozovella velascoensis) et deux épisodes transgressifs majeurs dans le Sélandien (zone à Igorina albeari) et dans le Thanétien (zone à Luterbacheria pseudomenardii). Le bassin paléocène du Chiapas est pourtant un bassin étroitement contrôlé par la tectonique liée aux grandes failles est-ouest de décrochement senestre qui ont joué un rôle dans la délimitation du rebord de la plate-forme au Danien et dans les périodes d'intenses remaniement gravitaires, tant à la limite Danien/Sélandien que dans le Thanétien au sommet de la zone à Luterbacheria pseudomenardii.

L’anchois et la sardine appartiennent à la guilde des petits poissons pélagiques, qui tiennent une place considérable à l’échelle des écosystèmes et des pêcheries. Ces deux espèces sont très largement répandues dans les mers et océans du globe et souvent occupent les mêmes écosystèmes. Leurs populations montrent d’importantes fluctuations interannuelles de biomasses, dont les tendances ne suivent pas les mêmes schémas, voire sont parfois déphasées. Une littérature croissante suggère que ces dynamiques sont dues à des sensibilités relatives aux conditions environnementales différentes induites par des traits biologiques distincts. Bien que de prime abord anchois et sardines semblent très similaires, ils montrent notamment des stratégies alimentaires et reproductives quelque peu différentes. Comprendre ces divergences biologiques et de stratégies d’histoire de vie apparait donc essentiel pour appréhender les dynamiques passées et éventuellement anticiper les évolutions futures de ces stocks. L’objectif de cette thèse est de déterminer en quoi se démarquent ces deux espèces en termes de traits biologiques et d’histoire de vie sur une base physiologique. En effet, du fait de la complexité de potentielles interactions entre les traits biologiques et de leurs évolutions ontogéniques, il convient, pour répondre à cette question, de mettre en œuvre une approche intégratrice via la modélisation bioénergétique à l’échelle du cycle de vie. Dans un premier temps l’étude a été dédiée à un indice de condition : la densité énergétique (contenu énergétique par unité de masse). La densité énergétique résulte de nombreux processus physiologiques, intégrant ainsi l’historique des dépenses énergétiques diverses face aux gains acquis via l’alimentation. L’analyse de cet indice a notamment permis d’identifier divers effets sur la condition énergétique du poisson : l’espèce, la taille, la saison et la zone géographique. En lien avec l’énergie observée, un modèle du cycle de vie a été paramétré pour les deux espèces dans le golfe de Gascogne, afin de disposer d’un outil intégrateur, exploratoire et prédictif. Il s’agit d’un modèle bioénergétique basé sur la théorie du « Dynamic Energy Budget » (DEB). Ce cadre vise à prédire le cycle de vie d’un organisme, en fonction de forçages environnementaux, en simulant la résultante des différents flux d’énergies qui s’y produisent. Cette approche a notamment permis de souligner le caractère particulièrement structurant des stratégies reproductives sur le cycle bioénergétique annuel des deux espèces. / Anchovy and sardine belong to the guild of small pelagic fish and are of peculiar importance at the scales of ecosystems and fisheries. Both species are worldwide spread and commonly occur in the same ecosystems. They display large interannual variability in biomass with markedly different trends or even asynchronous. A growing literature suggests that those dynamics are due to respective sensibility to environmental conditions driven by different biological traits. A priori both species are very similar but show slightly distinct feeding behaviours and reproductive strategies. Understanding divergences in both species biology and life history strategies is thus crucial to understand and predict past and future dynamics of these stocks. The aim of this PHD is to assess how both species diverge in terms of biological and life history traits on a physiological basis. Owing to the complexity of biological traits, potential interactions among these traits and ontogenetic evolutions, to answer this question an integrative approach based on a bioenergetics model of the whole life cycle is requested. First the study focus on a condition index: the energy density (energy content per unit of mass). Energy density integrates historic of numerous physiological processes, both gain from food and diverse metabolic expenses. This analysis shows effects on the bioenergetics cycle of the fish, namely species, size, season and geographic area. Linked with bioenergetics data, a full life cycle model has been parametrised for both species in the Bay of Biscay, in order to get an integrative, predictive and exploratory tool. This model is based on the “Dynamic Energy Budget” theory. This theory aims at predicting the life cycle of an organism, using environmental forcing, by simulating energy fluxes inside the organism. This modelling approach underlines the particularly significant feature of reproductive strategies on the bioenergetics annual cycle of both species.

Le long des côtes nord-ouest africaines, parmi les plus poissonneuses au monde, les ressources halieutiques sont importantes tant du point de vue socio-économique que culturel. Les petits poissons pélagiques sont suivis au niveau sous régional depuis plus de trois décennies en s’appuyant sur les méthodes hydroacoustiques d’évaluation de stocks. Ces campagnes ont ainsi permis de fournir aux gouvernants une base scientifique en matière de prise de décision à des fins d’aménagement des pêcheries pélagiques. Un défi spécifique est de connaitre leur représentativité par rapport aux stocks ciblés. Nous rassurons sur cette représentativité sur la couverture de Sardinella aurita par ces campagnes. Par contre, pour S. maderensis une partie du stock ne serait pas échantillonnée et la méthode n’est pas adaptée pour Illisha africana et Ethmalosa fimbriata. Nous reportons des déplacements vers le nord dans la répartition de S. aurita et d’autres espèces de pélagique, attribués à la redistribution de l'intensité et de la productivité des upwellings [découpé en 5 sous zones du sud Maroc au sud Sénégal], diminuant ainsi l’abondance de la sardinelle dans la région côtière intertropicale. Pour la première fois en utilisant des séries chronologiques d'observation indépendantes à la méso-échelle, nous montrons un changement vers le nord dans la distribution de S. aurita depuis 1995 et l'attribuons au fort réchauffement de l'océan dans la région. De plus les changements spatiaux observés dans la biomasse de S. aurita au cours des 20 dernières années sont du même ordre de grandeur que ceux enregistrés pour les isothermes de surface. De tels changements auront une incidence sur les considérations politiques dans la gestion de la sécurité alimentaire dans plusieurs pays d'Afrique de l'Ouest. / Along the coast of North-West Africa, among the richest waters over the word, fish supply is important at both socio-economic and cultural levels. In this region, the small pelagic fish are the most abundant marine resources and are monitored using hydroacoustic stock assessment methods since more than three decades. These surveys have allowed providing to local authorities a sound scientific basis for deciding about the management of pelagic fisheries. A specific challenge is to know the representativity of these surveys with respect to the stocks targeted. In this work, we confirm this representativity for Sardinella aurita stock while for S. maderensis, a part of the stock could have not been sampled and for pour Ilisha africana and Ethmalosa fimbriata these surveys are not the best tool. Furthermore, Northward shifts in the distribution of sardinella in the Canary Current Large Marine Ecosystem are recorded in this work and have been attributed to the redistribution of upwelling intensity and productivity, resulting in the abundance of sardinella decreasing in the inter-tropical coastal region. Here for the first time using independent observational time series, we report a robust northward shift in S. aurita since 1995 and attribute it to the strong ocean warming in the region. The observed spatial shifts in biomass in the last 20 years are of the same order of magnitude as those recorded for surface isotherms. Such changes will impact policy considerations in the management of food security in several West African countries and should be considered with respect to “Intended Nationally Determined Contributions”.

Le système d'upwelling nord-ouest africain au large du Maroc, de la Mauritanie, de la Gambie et du Sénégal est le système le plus productif au monde en termes de productivité primaire. Elle se traduit par une importante biomasse de poissons principalement dominée par les petits poissons pélagiques qui sont les principales ressources vivantes exploitées de la région. Dans un contexte de gestion partagée par plusieurs pays des ressources halieutiques de la région, comprendre les facteurs qui contrôlent la répartition spatiale de ces populations et l'évolution de leurs abondances est un enjeu crucial pour les pêcheries et le développement socio-économique de la région. Le but principal de cette thèse est d'une part de décrire les variations saisonnières et interannuelles de l'environnement marin de l'upwelling des Canaries le long de la Côte nord-ouest de l'Afrique, et d'autre part de relier ces variations avec les dynamiques spatio-temporelles de ces principales espèces d'importance commerciale. Nous avons utilisé différents jeux de données disponibles et développé différentes approches afin d'avoir une vision la plus complète possible du fonctionnement de cet écosystème. Ainsi, nous avons combiné des données satellitaires, des données de campagnes scientifiques acoustiques, des statistiques de pêche et des analyses de formes d'otolithes. Le long des côtes NW africaines (10°-35° N), nos données nous ont permis d'identifier trois régions avec une saisonnalité et une intensité de l'upwelling bien différencié. La région présente une forte variabilité latitudinale et temporelle des conditions environnementales. La partie sud de la zone (~ entre 10° et 24°N) se caractérise par des eaux plus chaudes et plus riche en Chlorophylle-a que la partie nord. La majeure partie de la variabilité des paramètres environnementaux étudiés est due à la saisonnalité (>60%). Au cours de la période d'étude (2002-2012), nous avons noté une tendance significative au réchauffement allant de 0.01°C. à 0.04°C.an-¹ et un renforcement général de l'upwelling, mais une tendance à la baisse de la concentration en Chl a dans l'ensemble de la zone étudiée. Il existe un gradient latitudinal sud-nord de la phénologie du bloom de phytoplancton (période, durée et l'ampleur du bloom). Cependant, il n'y a pas de tendances interannuelles significatives de la phénologie du bloom phytoplanctonique ni de corrélations ou tendances avec les paramètres physiques de l'environnement étudié (SST, indice d'upwelling, vent). L'écosystème du courant des Canaries se caractérise par le couple sardines/sardinelles. L'anchois, bien que présent dans cet écosystème, ne joue pas un rôle aussi important que dans les autres systèmes d'upwelling. Les relations entre les abondances d'anchois, de sardines et de sardinelles avec les paramètres environnementaux ont été étudiées à différentes échelles à l'aide de modèles additifs généralisés (GAM). Les résultats de notre étude indiquent que les variations spatio-temporelles de l'abondance de l'anchois et de la sardinelle sont davantage contrôlées par le gradient thermique que par la productivité biologique. La sardine semble être plus contrôlée par une fenêtre environnementale optimale d'intensité d'upwelling et de température "optimal upwelling and temperature windows". Nous avons pu pour la première fois mettre en évidence l'existence d'une alternance temporelle d'abondance entre l'anchois et la sardine comme cela est connu dans d'autres systèmes d'upwelling. Enfin, pour contribuer à la connaissance sur la structuration des populations de la sardinelle ronde qui préoccupent les scientifiques et les gestionnaires des pêches, nous avons mené une étude sur l'analyse de la forme des otolithes. L'existence possible de plusieurs stocks de sardinelle en lien avec des structures océanographiques ne confortent pas la politique de gestion actuelle qui considère un stock unique au large de la côte NW africaine. / The North West African upwelling system off Morocco, Mauritania, Gambia and Senegal is the most productive system in the world in terms of primary productivity. This productivity results in a large fish biomass dominated by small pelagic fish which are the main living resources exploited in the region. In a context of shared management of fisheries resources by several countries in the region, understanding the factors that control the spatial distribution of populations of small pelagic fish and the evolution of their abundances is a crucial issue for fisheries and the socio-economic development of the region. The main objective of this thesis is to describe the seasonal and interannual variations of the marine environment of the Canary upwelling along the Northwest coast of Africa and to link these variations with the spatio-temporal dynamics of the main small pelagic species of commercial importance of this zone. We have used different sets of data available and developed different approaches in order to have a complete view of the functioning of this ecosystem. Thus, we have combined satellite data, acoustic scientific survey data, fishing statistics and analysis of otolith shapes. Along th NW African coasts ( 10° - 35° N), our data allowed us to identify three regions with a well-differentiated seasonality and intensity of upwelling. The region has a high latitudinal and temporal variability of environmental conditions. The southern part of the zone (between 10° and 24° N) is characterized by warmer and richer Chlorophyll-a waters than the northern part. The majority of the variability of the environmental parameters studied is due to seasonality (> 60%). During the study period (2002-2012), we noted a significant warming trend ranging from 0.01° C to 0.04°C. yr-¹ and a general reinforcement of ipwelling, but a downward trend in Chl a concentration in the whole study area. There is a south-north latitudinal gradient of the phenology of the phytoplankton bloom (period, duration and magnitude of the bloom). However, there are no significant interannual trends in phytoplankton bloom phenology or correlations or trends with the physical parameters of the environment studied (SST, upwelling index, wind). The Canary current ecosystem is characterized by the sardine/ Sardinella pair, Anchovy, althought present in this ecosystem, plays no more important role than in other upwelling systems. The relationships between the abundances of anchovies, sardines and sardinella with environmental parameters have been studied at different scales using generalized additive models (GAM). The results of our study indicate that the spatial and temporal variations of the abundance of anchovy and sardinella are controlled more by the thermal gradient than by the biological productivity. The sardine seems to be more controlled by an "optimal upwelling and temperature windows". We were able for the first time to demonstrate the existence of a temporal alternation of abundance between anchovy and sardine as is known in other upwelling systems. Finally, in order to contribute to the knowledge of population structure of the round sardinella that concern scientists and fisheries managers, we conducted a study of the shape of otoliths. The possible existence of several stocks of sardinella in connection with oceanographic structures do not support the current management policy which considers a single stock off the African NW coast.

La compréhension et la gestion des écosystèmes requièrent un maximum de connaissances sur les dynamiques de populations. Depuis 2007, la taille de la sardine (Sardina pilchardus) et de l’anchois (Engraulis encrasicolus) dans le Golfe du Lion a chuté tandis qu’au même moment, la population de sprat, qui a une faible valeur commerciale, a fortement augmenté. Les très forts enjeux économiques autour de ces espèces ont conduit au projet de recherche « EcoPelGol » dans lequel se situe cette étude portant sur les changements observés. La condition corporelle, la croissance ainsi que la structure en âge et en taille des sardines, des anchois et en partie des sprats ont été analysées sur les vingt dernières années. Alors qu’en 2005-2007, la situation semblait optimale pour les anchois et les sardines (taille et condition élevées), celle-ci s’est considérablement dégradée depuis 2008, l’anchois et la sardine étant significativement plus petits et plus maigres. De plus, une diminution de l’âge et de la croissance a été observée chez la sardine. Nous avons ensuite caractérisé les fluctuations des débarquements historiques (1865-2013) de l’anchois, de la sardine et du maquereau. La chute récente des débarquements a été mise en exergue, avec une situation inédite où la sardine est actuellement moins débarquée qu’avant les années 60, date à laquelle les débarquements ont fortement augmenté suite à un accroissement conséquent de l’effort de pêche. Bien que la majorité de la variance dans les séries de débarquements semble être engendré par les changements de l’effort de pêche, nous avons également observé une relation entre les débarquements et l’indice « Atlantic Multidecadal Oscillation » pour l’anchois et la sardine et avec le « Western Mediterranean Oscillation » pour l'anchois. Dans une troisième analyse, la pression de prédation du thon rouge sur l’anchois, la sardine et le sprat a été estimée pour voir si l’accroissement de la population du thon depuis 2007 lié à de nouvelle mesures de gestion a pu impacté les poissons petits pélagiques. Mais bien que la sardine et l’anchois soient les proies principales du thon, moins de 2% de leurs populations ont été consommés chaque année entre 2011-2013, et ce, sans sélectivité sur la taille de ces proies de la part du thon. Ainsi, le thon rouge n’a pas pu avoir un impact significatif sur la structure en taille ou les abondances des petits pélagiques. Dans le chapitre final, nous avons considéré la possible influence de pathogènes. Des analyses globales dirigées vers la détection des parasites, des bactéries et des virus ont été effectuées tout au long de l’année et ont révélées la présence ponctuelle et relativement faible de bactéries des genres Tenacibaculum et Vibrio et celle systématique de microparasites. Malgré l’impossibilité d’exclure leur pathogénicité, aucune lésion tissulaire n’a été attribuée à ces organismes, réduisant fortement la probabilité d’une épizootie. Nos travaux indiquent que les mécanismes « top-down », des pathogènes ou encore la pêche ne sont probablement pas les facteurs clés pour expliquer les changements observés chez les poissons petites pélagiques. À l'opposé, certains paramètres environnementaux ont expliqué une partie de la variabilité dans la condition corporelle des poissons et leurs débarquements. Nous concluons donc qu’un contrôle « bottom-up », et particulièrement un changement dans la quantité et/ou qualité du zooplancton, peut être la cause des phénomènes dans les populations des poissons petits pélagiques. Si cette thèse permet une avancée dans la compréhension de leur dynamique, des analyses complémentaires seront nécessaires pour confirmer notre hypothèse principale et pour estimer l’influence des autres facteurs agissant potentiellement en synergie. / Knowledge on population dynamics is key to the improvement of management and the understanding of ecosystem functioning. Since 2007, the size of sardine (Sardina pilchardus) and anchovy (Engraulis encrasicolus) in the Gulf of Lions (NW Mediterranean) has severely decreased, which has strongly affected the fisheries. Simultaneously, the commercially uninteresting sprat population increased remarkably. As the economic and ecological stakes are high, the EcoPelGol project of which this PhD is part was established. We first analysed the sardine, anchovy and (partially) sprat population for changes in body condition, growth and size and age structure over the last 20 years. We concluded that sardine and anchovy have had from 2008 onwards a distinctively poor body condition and size, and that sardine have also showed a concurrent decrease in age and growth. In contrast, both species were in optimal and average “health” during 2005-2007 and 1992-2004, respectively. Subsequently, historical landings of sardine, anchovy and mackerel were considered (1865-2013), of which the fluctuations were characterised and statistically related to environmental variables. The recent dramatic landings decrease was put into perspective, as for example sardine is now for the first time landed less than before the 1960s, when a big probably effort-related upsurge occurred. Despite most of the variability being explained by what looks like changes in fishing effort, a link was found between the sardine and anchovy landings and the Atlantic Multidecadal Oscillation and the anchovy landings and the Western Mediterranean Oscillation. Next, as a management associated bluefin tuna increase also happened since 2007, its predation pressure on all three small pelagic species was estimated. We concluded that although sardine and anchovy are bluefin tuna’s main prey items, less than 2% of each population (including sprat) was consumed annually during 2011-2013 and that there was no clear size selectivity. Thus, tuna could not have had a noticeable impact on the population abundance or size structure of the small pelagics. In the last chapter, an epizootic disease was considered. An all-embracing approach directed towards the all-year round detection of both general and specific parasites, bacteria and viruses revealed the mostly temporal and not necessarily high occurrence of only three groups: microparasites, Vibrio spp. (sometimes determined as Vibrio alginolyticus) and bacteria of the genus Tenacibaculum. Although we could not exclude their pathogenicity, significant tissue damage at a cellular or macroscopic level was never observed, making the disease hypothesis less likely. Thus, we considered several hypotheses and indicated that top-down control (through Bluefin tuna predation), pathogens and fisheries are unlikely to be main drivers. In contrast, some environmental parameters explained a part of the variability in fish condition and landings. After a final discussion on all probable theories we concluded that a bottom-up control, such as especially a planktonic change in quantity and/or quality, might be on the basis of the observed changes. Although this work is a great step towards the understanding of the small pelagic dynamics in the Gulf of Lions, further investigations will still be needed to confirm our main hypothesis and to estimate the potential synergetic effect of other drivers.

Les estuaires, situés à l’interface entre les domaines continental et marin, constituent des zones essentielles dans les échanges de matières. Ils jouent dès lors un rôle capital pour les cycles biogéochimiques et biologiques et subissent, par ailleurs, des pressions climatiques et anthropiques croissantes depuis plusieurs décennies. Le présent travail a été focalisé sur les peuplements benthiques et pélagiques présents dans la partie fluviale (Garonne et Dordogne) de l’estuaire de la Gironde, zone àtrès faible salinité où ces peuplements n’avaient encore jamais été étudiés. Alors que la méiofaune, composée principalement de Nématodes, s’est avérée relativement abondante dans les domaines intertidal et subtidal, le macrobenthos est apparu composé essentiellement d’Oligochètes en intertidal et complètement absent en subtidal. La grande plasticité du copépode dominant Eurytemora affinis a été confirmée, celui-ci occupant une niche écologique différente dans la partie fluviale de l’estuaire par rapport à la zone haline. L’importance de la température plutôt que la qualité du pool nutritif sur la productivité d’E. affinis a été démontrée, mettant en évidence une fois de plus la grande adaptabilité de cette espèce dans un habitat très fluctuant. L’étude de l’habitat benthique et pélagique, notamment en terme de qualité du pool nutritif disponible pour les organismes, a démontré que la contribution de la matière organique réfractaire d’origine terrestre est dominante. La contribution du micro phytobenthos à la composition de la matière organique sédimentaire et pélagique a aussi été mise en évidence. Enfin,l’étude des communautés planctoniques dans la partie fluviale de l’estuaire de la Gironde a montré que l’espèce E. affinis y occupe une position clef. / Being at the interface between continental and marine systems, estuaries are essential areas for matter exchanges. Therefore, they play a crucial role in biological and biogeochemical cycles. In addition to natural fluctuations, these systems have also undergone increasing climate and anthropogenic pressures for several decades. The present work focused on the benthic and pelagic assemblages in the fluvial section (Garonne and Dordogne rivers) of the Gironde estuary, a low salinity area where these communities had never been studied. Meiofauna, mainly composed ofnematodes, was found in relatively high abundance in both intertidal and subtidal zones.Macrozoobenthos was essentially composed of oligochaetes in the intertidal, while it was totally absent in the subtidal areas. The high plasticity of the dominant copepod Eurytemora affinis was confirmed, with a different ecological niche in the freshwater section of the estuary compared to the haline area downstream. The importance of temperature rather than the quality of the nutrient pool on the productivity of E. affinis was demonstrated, thereby confirming the great adaptability of thisspecies to a highly fluctuating habitat. Study of benthic and pelagic habitat, especially in terms of quality of the nutrient pool available to the organisms, showed that the contribution of refractoryorganic matter with a terrestrial origin is dominant. A significant contribution of microphytobenthos to the composition of sedimentary and pelagic organic matter was also highlighted. Finally, the study of planktonic communities in the fluvial part of the Gironde estuary showed that the species E. affinis occupies a key position in this part of the estuary.

Dans le cadre de l’Approche Ecosystémique des Pêches (AEP), il est nécessaire d’évaluer l’impact de la pêche thonière tropicale à la senne sur les espèces ciblées et sur les espèces accessoires. Parmi ces dernières, les espèces de la mégafaune, telles que des requins, raies, cétacés, tortues, oiseaux marins, sont souvent emblématiques et vulnérables. Les thoniers senneurs tropicaux recherchent activement à la surface de l’eau tout indice de la présence de bancs de thon (e.g. oiseaux, objets flottants, baleines, dauphins ou requins baleines). Dans l’est de l’océan Atlantique et l’ouest de l’océan Indien, les deux modes de pêches principaux sont les captures de thons en bancs libres et celles sur bancs associés à un objet flottant, naturel ou artificiel, rassemblés ici sur sous le terme de dispositif de concentration de poisson (DCP). Les calées associées aux requins baleines et aux cétacés sont toutefois peu étudiées. L’objectif de cette thèse est donc d’analyser les co-occurrences et/ou interactions spatio-temporelles entre requins baleines, cétacés et pêche thonière à la senne, dans une perspective de conservation de l’écosystème. Ce travail, basé sur des données de livres de bord et d’observateurs scientifiques embarqués, a montré que la co-occurrence pêche thonière/ mégafaune se localise dans des strates spatio-temporelles relativement précises: i) du Gabon à l’Angola (avril–septembre), ii) dans le Canal du Mozambique (juin–septembre) et iii) à l’est des Seychelles (avril–septembre). Les baleines et requins baleines étant planctivores, la co-occurrence avec la pêche à la senne est principalement liée à une forte productivité primaire (appréhendée à travers des proxys tels que la concentration en chlorophylle-a). De plus, les calées sur ces deux groupes étaient assez élevées avant 2000 (jusqu’à 20% des calées), et qu’elles sont moins fréquentes aujourd’hui (AC3 et 1,5% des calées associées à des baleines et des requins baleines, respectivement). L’impact de la pêche à la senne sur ces espèces semble relativement faible au regard du taux de mortalité apparente de 1,4% pour les requins baleines et 5,6% pour les cétacés. Des marquages satellites réalisés sur les requins baleines, confirment ces observations sur le plus long terme, mais la taille de l’échantillon limite la formulation de conclusions définitives. Concernant les dauphins, bien que présents sur les zones de pêche, ils interagissent très peu avec celle-ci, soulignant ainsi une différence majeure avec l’océan Pacifique est où ce mode de pêche est majoritaire. La diversité spécifique des espèces cible et accessoire associées aux calées sur mégafaune a également été étudiée. Les requins baleines sont associés aux listaos et à l’albacore (dans une large gamme de tailles), alors que les baleines le sont principalement à de gros albacores. De plus, la capture accessoire associée à ces deux groupes de mégafaune est relativement faible et dominée par le requin soyeux et la diversité spécifique est proche de celle trouvée sous les bancs libres de thons. Enfin les effets de mesures de conservation vis-à-vis de la mégafaune encerclée ou de mesures de gestion de l’effort de pêche, notamment les moratoires sur DCP réelles ou simulées (e.g. moratoires élargis), ont été analysés. Les premières ont eu un effet limité en terme de captures cibles et accessoires, alors que les moratoires impactent peu le nombre de calées associés à la mégafaune, ceci en raison du décalage spatio-temporel des co-occurrences. Cependant des moratoires élargis pourraient être bénéfiques pour les thons juvéniles et certaines espèces associées. Par l’analyse quantitative des interactions entre la pêche thonière à la senne et la mégafaune, cette thèse apporte des connaissances essentielles sur les espèces étudiées dans le cadre de la mise en place d’une AEP, applicable à la pêche thonière tropicale. / In the frame of the Ecosystem Approach to Fishery (EAF) management, impact of the tropical tuna purse-seine fishery on targeted and incidentally captured species should be investigated. They may include megafauna species, such as sharks, rays, cetaceans, turtles or sea birds, which often are emblematic and vulnerable species. Tropical tuna purse-seiners actively search, at the surface of the sea, for clues indicating the presence of tuna schools (e.g. birds, floating objects, whales, dolphins or whale sharks). In the eastern Atlantic and western Indian Oceans, the main two fishing modes are sets on free swimming tuna schools and schools associated to natural or artificial floating objects, thereafter called Fish Aggregating Device (FAD). However dedicated studies on fishing sets associated to whale sharks and cetaceans are still lacking. The aim of this thesis is therefore, using logbook and scientific onboard observer data, to investigate the spatio-temporal co-occurrences and/or interactions between whale sharks, cetaceans and the tuna purse-seine fishery within an ecosystem conservation perspective. This work underlines that the megafauna/ fishery co-occurrence occurs in specific spatio-temporal strata: i) Gabon to Angola (April–September), ii) the Mozambique Channel (June–September), and iii) East of Seychelles (April–September). As baleen whales and whale sharks are filter feeders, the co-occurrence with the purse-seine fishery was mostly linked to highly productive environments (i.e. using proxys including chlorophyll-a concentration). In addition fishing sets involving megafauna were relatively high before 2000 (up to 20% of the sets), but are nowadays less frequent (AC3 and 1.5% of the sets associated to baleen whales and whale sharks). The purse-seine fishery appears to have a relatively low impact on megafauna species with mortality rates of 1.4% for whale sharks and 5.6% for cetaceans. Whale shark satellite tagging also confirms these results on the longer term, but the low sample size precludes any final conclusion. While dolphins are present in fishing areas, very few interactions with the fishery was detected, which highlights the striking difference with the eastern Pacific Ocean where half the sets are associated to dolphin herds. In addition, the diversity of targeted and bycatch species captured under whale shark and baleen whale sets was also investigated. Whale sharks are principally associated to skipjack and yellowfin (of various sizes) tunas and baleen whales mostly to large yellowfin tuna. In addition, bycatch species associated to these two megafauna groups was relatively low and dominated by the silky shark, and bycatch diversity was close to the one found for free swimming tuna schools. Finally, real and/or simulated encircled megafauna conservation measures or fishing effort management measures (especially FAD moratoria including larger ones) were investigated. The first ones were found to have limited consequences on tuna catch and bycatch. Conversely FAD moratoria had limited impacts on the number of megafauna associated fishing sets, due to the fact that the main spatio-temporal strata of megafauna and FAD sets differ. However larger and longer moratoria could be beneficial for juvenile tuna and some bycatch species. Overall, this thesis has lead to increase the knowledge on megafauna/ fishery interactions, essential in the general framework of setting up an EAF in the tropical tune purse-seine fishery.