La sélection sexuelle est une composante de la sélection naturelle qui génère des différences de succès reproducteur entre les individus par le filtre de la reproduction, et influence donc la transmission intergénérationnelle des gènes. Dans le cadre de cette thèse, l’effet de la variabilité de l’environnement hydraulique sur la sélection sexuelle chez la truite commune a été étudié à différentes échelles : intra- et inter-populationnelle. Des méthodes nouvelles permettant de mieux appréhender l’investissement reproducteur, ainsi que de décomposer l’effet des traits sur la fitness des individus en fonction des différentes étapes de la sélection sexuelle, ont été mises au point. Les expériences réalisées en milieux naturel et semi-naturel indiquent que la variabilité environnementale n’affecte pas le choix d’habitat de reproduction par les femelles, mais peut affecter l’investissement reproducteur dans la compétition par exemple, ainsi que les flux de gènes entre des populations génétiquement distinctes. Ces résultats permettent une première projection de l’évolution de la sélection sexuelle dans le contexte du changement climatique qui prédit l’augmentation de la variabilité hydrologique en zone tempérée. / As a component of natural selection, sexual selection produces variation in reproductive success throughout the reproductive period, and therefore impacts genes transmission between generations. During this PhD, the effect of variation in hydraulic environment on sexual selection in brown trout was investigated at both within and between populations scales. New approaches to improve estimation of reproductive investment, as well as models to decompose the effect of traits on individual fitness at each stage of sexual selection, were developed. Experiments in natural and semi-natural environments indicate that environmental variation does not impact reproduction habitat choice by females, but it can modify reproductive investment in some populations, as well as it can control gene flow between genetically distinct populations. These results help to understand the evolution of sexual selection in the broad context of increasing stochastic variations of river systems hydrology as predicted by climate change models in temperate areas.

<p>Effekterna på öringens (Salmo trutta) diet till följd av en avverkning av kantzonsvegetationen har undersökts i ett fältexperiment, där två av de potentiella effekterna av en skogsavverkning simulerades. Fokus låg på de två faktorerna ökad ljusinstrålning och minskat nedfall av terrestra evertebrater. Ökad ljusinstrålning har simulerats med hjälp av montage av lysrör och nedfall av terrestra evertebrater med hjälp av plasttält. Frågeställningarna rör andelen terrester föda i olika behandlingar och årstider, dietskillnader mellan äldre och yngre öringindivider, skillnader i mängden akvatisk föda vid ökad ljusinstrålning samt en taxonomisk översikt av dietens sammansättning. Signifikanta skillnader mellan behandlingarna fanns, där individerna i kontrollbehandlingen åt signifikant mer terrester föda än individer i tältbehandlingen och den kombinerade tält- och ljusbehandlingen. Signifikanta skillnader fanns även mellan provtagningstillfällena där en högre andel terrester föda återfinns senare på säsongen. Inga signifikanta skillnader fanns med avseende på andelen terrester föda mellan äldre och yngre individer, ej heller mellan mängd akvatisk föda mellan de olika behandlingarna. Den akvatiska födan var mer varierad och divers än den terrestra, och daggmaskar (Lumbriculidae) var en mycket vanlig födopartikel.</p> / <p>The effects on the diet of brown trout (Salmo trutta) of a clear cutting of the riparian vegetation has been investigated in a field-experiment, where two of the potential effects of a clear cut were simulated. The focus was placed on the two factors increased light and input of terrestrial invertebrates. The increase of ligth was manipulated by placing fluorescent lights over the brook and the input of terrestrial invertebrates was manipulated by placing plastic tents over the brook. Issues discussed are the percentage terrestrial food in the different treatments and at the different times of sampling, differences in the percentage terrestrial food between older and younger individuals of brown trout, differences in the amount of aquatic food in the light-treatment and a taxonomic summary of the composition of the diet. There were significant differences between the the different treatments, where the individuals in the control treatment ate significantly more terrestrial food as compared to the individuals in the tent and in the combined light and tent treatment. There was also a significant difference between the different times of sampling, more terrestrial food was consumed later in the season. No sigificant differences were detected between older and younger individuals concerning the percentage of terrestrial food eaten, nor between the different treatments concearning the amount of aquatic food consumed. The aquatic food showed a wider variation and was more diverse as compared to the terrestrial food, and earthworms (Lumbriculidae) was a very common food item.</p>

<p>Det svenska skogsbruket har lett till minskade vedmängder i skogsbäckarna. Detta kan undvikas genom att orörda kantzoner lämnas. Kantzonsvegetatioen har även visats påverka nedfallet av terrestra evertebrater, vilket visats minska andelen terrestra evertebrater i laxfiskars diet. Ofta lämnas dock inga kantzoner. Vedmängden kan återställas genom ett vedtillskott. Ett vedtillskott leder till ökat antal och högre biomassa av laxfiskar och högre mängd bottenlevande evertebrater i de behandlade områdena. Nyligen nedsänkt ved koloniseras snabbt av evertebrater. I denna studie undersöktes effekterna av ett vedtillskott och reducerat evertebratnedfall på öringens (Salmo trutta) diet i ett fältexperiment i en skogsbäck, från juni till augusti 2007. Tillskottet av ved ledde till signifikant högre totalbiomassa i dieten i juli men inte i augusti Vedtillskottet ledde även till en lägre andel Dipteraadulter i dieten i juli. Reduktionen av evertebratnedfallet hade ingen påverkan på den totala andelen terrestra evertebrater i öringens diet. Reduktionen gav dock upphov till lägre Formicidae och Dipteraadult andel, i juli och lägre Formicidaebiomassa i dieten i juli. En kombination av ett vedtillskott och reducerat evertebratnedfall hade ingen påverkan på öringens diet. Slutsatserna var att den högre dietbiomassan vedtillskottet gav upphov till i juli, troligen berodde på en initial ökning i bytesförekomsten. Att andelen terrestra evertebrater i dieten inte minskade när evertebrat nedfallet reducerades berodde troligen på att reduktionen inte var tillräckligt stor för att ett dietskifte skulle ske. Frånvaron av signifikanta skillnader för behandlingen med både vedtillskott och reducerat nedfall berodde antagligen på att reduktionen i nedfallet motverkade effekten ett vedtillskott gav på dietbiomassan.</p> / <p>The Swedish forestry has caused a decrease in amounts of woody debris in the forest streams. This can be avoided by leaving an untouched riparian strip. A lack of riparian strip vegetation has also been shown to reduce the input of terrestrial invertebrates, which has been shown to reduce the proportion of terrestrial invertebrates in the diet of salmonides. In many cases such strips are not left. The amount of woody debris in a stream can be restored by a supplement of woody debris. That has been shown to lead to higher salmonide abundance and biomass and higher abundance of benthic invertebrates in the treated area. It has also been shown that newly submerged wood is rapidly colonised by invertebrates. In this study the effects of a supplement of woody debris and reduced input of terrestrial invertebrates on the diet of brown trout (Salmo trutta) was examined in a field experiment. The study took place with enclosures in a Swedish boreal stream, from June to August 2007. Introduction of woody debris caused a significantly higher diet biomass in July but not in August. The wood treatment also caused a decrease in the proportion of Diptera adults in the diet in July. The reduction of terrestrial invertebrate input didn’t affect the total proportion of terrestrial invertebrates in the trout diet. Nevertheless there was a significant decrease in the proportion and biomass of Formicidae and the proportion of Diptera adults in the diet in June. The combination of both treatments didn’t have any significant effect on the trout diet. The conclusions were that the higher diet biomass in July caused by woody debris addition, probably was due to an initial increase in the abundance of available aquatic invertebrates. The lack off effect from the reduced input of terrestrial invertebrate on the trout diet, was most likely due to the fact that the decrease in terrestrial invertebrate input probably wasn’t large enough to cause a dietary switch. The lack of effect of a combination of the two treatments indicated that the reduced input of terrestrial invertebrates cancelled out the effect of the added woody debris.</p>

Effekterna på öringens (Salmo trutta) diet till följd av en avverkning av kantzonsvegetationen har undersökts i ett fältexperiment, där två av de potentiella effekterna av en skogsavverkning simulerades. Fokus låg på de två faktorerna ökad ljusinstrålning och minskat nedfall av terrestra evertebrater. Ökad ljusinstrålning har simulerats med hjälp av montage av lysrör och nedfall av terrestra evertebrater med hjälp av plasttält. Frågeställningarna rör andelen terrester föda i olika behandlingar och årstider, dietskillnader mellan äldre och yngre öringindivider, skillnader i mängden akvatisk föda vid ökad ljusinstrålning samt en taxonomisk översikt av dietens sammansättning. Signifikanta skillnader mellan behandlingarna fanns, där individerna i kontrollbehandlingen åt signifikant mer terrester föda än individer i tältbehandlingen och den kombinerade tält- och ljusbehandlingen. Signifikanta skillnader fanns även mellan provtagningstillfällena där en högre andel terrester föda återfinns senare på säsongen. Inga signifikanta skillnader fanns med avseende på andelen terrester föda mellan äldre och yngre individer, ej heller mellan mängd akvatisk föda mellan de olika behandlingarna. Den akvatiska födan var mer varierad och divers än den terrestra, och daggmaskar (Lumbriculidae) var en mycket vanlig födopartikel. / The effects on the diet of brown trout (Salmo trutta) of a clear cutting of the riparian vegetation has been investigated in a field-experiment, where two of the potential effects of a clear cut were simulated. The focus was placed on the two factors increased light and input of terrestrial invertebrates. The increase of ligth was manipulated by placing fluorescent lights over the brook and the input of terrestrial invertebrates was manipulated by placing plastic tents over the brook. Issues discussed are the percentage terrestrial food in the different treatments and at the different times of sampling, differences in the percentage terrestrial food between older and younger individuals of brown trout, differences in the amount of aquatic food in the light-treatment and a taxonomic summary of the composition of the diet. There were significant differences between the the different treatments, where the individuals in the control treatment ate significantly more terrestrial food as compared to the individuals in the tent and in the combined light and tent treatment. There was also a significant difference between the different times of sampling, more terrestrial food was consumed later in the season. No sigificant differences were detected between older and younger individuals concerning the percentage of terrestrial food eaten, nor between the different treatments concearning the amount of aquatic food consumed. The aquatic food showed a wider variation and was more diverse as compared to the terrestrial food, and earthworms (Lumbriculidae) was a very common food item.

Det svenska skogsbruket har lett till minskade vedmängder i skogsbäckarna. Detta kan undvikas genom att orörda kantzoner lämnas. Kantzonsvegetatioen har även visats påverka nedfallet av terrestra evertebrater, vilket visats minska andelen terrestra evertebrater i laxfiskars diet. Ofta lämnas dock inga kantzoner. Vedmängden kan återställas genom ett vedtillskott. Ett vedtillskott leder till ökat antal och högre biomassa av laxfiskar och högre mängd bottenlevande evertebrater i de behandlade områdena. Nyligen nedsänkt ved koloniseras snabbt av evertebrater. I denna studie undersöktes effekterna av ett vedtillskott och reducerat evertebratnedfall på öringens (Salmo trutta) diet i ett fältexperiment i en skogsbäck, från juni till augusti 2007. Tillskottet av ved ledde till signifikant högre totalbiomassa i dieten i juli men inte i augusti Vedtillskottet ledde även till en lägre andel Dipteraadulter i dieten i juli. Reduktionen av evertebratnedfallet hade ingen påverkan på den totala andelen terrestra evertebrater i öringens diet. Reduktionen gav dock upphov till lägre Formicidae och Dipteraadult andel, i juli och lägre Formicidaebiomassa i dieten i juli. En kombination av ett vedtillskott och reducerat evertebratnedfall hade ingen påverkan på öringens diet. Slutsatserna var att den högre dietbiomassan vedtillskottet gav upphov till i juli, troligen berodde på en initial ökning i bytesförekomsten. Att andelen terrestra evertebrater i dieten inte minskade när evertebrat nedfallet reducerades berodde troligen på att reduktionen inte var tillräckligt stor för att ett dietskifte skulle ske. Frånvaron av signifikanta skillnader för behandlingen med både vedtillskott och reducerat nedfall berodde antagligen på att reduktionen i nedfallet motverkade effekten ett vedtillskott gav på dietbiomassan. / The Swedish forestry has caused a decrease in amounts of woody debris in the forest streams. This can be avoided by leaving an untouched riparian strip. A lack of riparian strip vegetation has also been shown to reduce the input of terrestrial invertebrates, which has been shown to reduce the proportion of terrestrial invertebrates in the diet of salmonides. In many cases such strips are not left. The amount of woody debris in a stream can be restored by a supplement of woody debris. That has been shown to lead to higher salmonide abundance and biomass and higher abundance of benthic invertebrates in the treated area. It has also been shown that newly submerged wood is rapidly colonised by invertebrates. In this study the effects of a supplement of woody debris and reduced input of terrestrial invertebrates on the diet of brown trout (Salmo trutta) was examined in a field experiment. The study took place with enclosures in a Swedish boreal stream, from June to August 2007. Introduction of woody debris caused a significantly higher diet biomass in July but not in August. The wood treatment also caused a decrease in the proportion of Diptera adults in the diet in July. The reduction of terrestrial invertebrate input didn’t affect the total proportion of terrestrial invertebrates in the trout diet. Nevertheless there was a significant decrease in the proportion and biomass of Formicidae and the proportion of Diptera adults in the diet in June. The combination of both treatments didn’t have any significant effect on the trout diet. The conclusions were that the higher diet biomass in July caused by woody debris addition, probably was due to an initial increase in the abundance of available aquatic invertebrates. The lack off effect from the reduced input of terrestrial invertebrate on the trout diet, was most likely due to the fact that the decrease in terrestrial invertebrate input probably wasn’t large enough to cause a dietary switch. The lack of effect of a combination of the two treatments indicated that the reduced input of terrestrial invertebrates cancelled out the effect of the added woody debris.

In Lake Vänern, Sweden, there is an endemic population of Atlantic salmon (Salmo salar L.) that lives its entire life in fresh water. The salmon is hindered from migrating to its natural spawning sites in the northern part of the River Klarälven by nine hydro-electric power plants. None of the hydro-electric power plants have fishways so that salmon migrating upstream or downstream may pass. In the current situation, the upward migrating salmon are caught in a fish trap at the most downstream located power plant in Forshaga. From there, the salmon are driven in a truck, past eight power plants and released a few kilometers upstream of the eighth power plant at Edsforsen. This study investigated the difference in the proportion of fallbacks between early (June-July) and late (August-September) migrating salmons in 2011-2013. The results showed that there was a significant difference in the proportion of fallbacks between the early and the late-migrating salmon. Fifty-one percent of the early salmon and 13% of the late salmon fell back during these 3 years. Further, there was no significant difference between males and females that became fallbacks. Nor was there any difference in the length of early and late-migrating salmon or fallbacks and non-fallbacks. / I sjön Vänern, Sverige, finns en endemisk population av Atlantlax (Salmo salar L.) som lever hela sitt liv i sötvatten. Laxen hindras från att migrera till sina naturliga lekplatser i norra delen av Klarälven av nio vattenkraftverk. Inget av vattenkraftverken har fiskvägar så att lax som migrerar uppströms eller nedströms kan passera. I dagsläget fångas lax som vandrar uppströms in i en fiskfälla vid det mest nedströms belägna kraftverket i Forshaga. Därifrån körs laxen i lastbil förbi åtta kraftverk och släpps ut några kilometer uppströms det åttonde kraftverket i Edsforsen. Den här studien undersökte skillnaden i andelen fallbacks mellan tidigt (juni-juli) och sent (augusti-september) migrerande laxar under åren 2011-2013. Resultaten visade att det fanns en signifikant skillnad i andelen fallbacks mellan den tidiga och den sent migrerande laxen. Femtioen procent av den tidiga laxen och 13% av den sena laxen föll tillbaka under dessa 3 år. Vidare fanns det ingen signifikant skillnad mellan hanar och honor som blev fallbacks. Det fanns inte heller någon skillnad i längden av tidigt och sent migrerande lax eller lax som föll tillbaka och lax som inte föll tillbaka.

Diss. (sammanfattning) Umeå : Sveriges lantbruksuniv., 2007. / Härtill 6 uppsatser.

Cette thèse étudie l’influence de la diversité des tactiques d’histoire de vie sur la dynamique des populations de deux salmonidés à migration partielle: le saumon Atlantique, Salmo salar et la truite commune, Salmo trutta. Ces deux espèces ont de fortes valeurs écologique et économique, mais les rôles respectifs des individus résidents et migrateurs sur la dynamique et la résilience des populations à des changements environnementaux demeurent méconnus. Nous avons abordé ces questions par des approches démographiques, génétiques et de modélisation. Nous avons démontré que la détermination de la tactique d’histoire de vie est en partie plastique et permet aux individus juvéniles de migrer en réponse à un changement de l’environnement. De plus, cette thèse démontre que la diversité des tactiques permet aux populations à migration partielle de bénéficier d’un changement favorable de l’environnement et de réduire l’effet d’un changement défavorable sur la dynamique de populationCes deux processus pourraient expliquer la plus forte résilience des populations à migration partielle face aux variations environnementales par rapport aux populations strictement résidentes ou migratrices. Toutefois, étant donné les différences de stratégies chez le saumon Atlantique et la truite commune, nos résultats suggèrent que la truite a une meilleure capacité de réponse aux changements environnementaux et un niveau de résilience plus élevé que le saumon Atlantique / This thesis investigates the influence of the tactic diversity on population dynamics in two partially migratory salmonids: Atlantic salmon, Salmo salar and brown trout, Salmo trutta. These two species have high ecological and economic values but the role of migrant and resident individuals on population dynamics and resilience to environmental changes is currently largely unknown. I undertook a multidisciplinary approach combining demographic, genetic, and modeling tools to address these issues in populations from France. I found that tactic determination is partly plastic as juveniles can respond to environmental variations by migrating. In addition, this thesis showed that tactics diversity in partially migratory populations enables a better use of favorable environmental conditions and buffer the effects of unfavorable conditions on their dynamics.These two processes might promote a higher resilience of partially migratory populations to environmental change, including anthropogenic effects, than in solely migratory or resident populations. Nonetheless, given the different strategies in Atlantic salmon and brown trout, my results suggested that brown trout should have better abilities to response to environmental changes and a higher level of resilience than Atlantic salmon.

Under hösten leker en inhemsk population av Atlantisk lax (Salmo salar) i Klarälven, Sverige, för att därefter vandra nedströms tillbaka till sjön Vänern. Vid älvens andra kraftverk sett från Vänerns mynning, Dejefors kraftverk, finns det planer på att ersätta ett av kraftverken mot ett nytt och det finns därför ett behov av att ta reda på hur laxens nedströmsvandring påverkas av det kraftverket som finns där i dag. Då alla kraftverk i Klarälven saknar fiskpassagelösningar är det extra viktigt att följa upp laxarnas passageöverlevnad under vandringen. Avsikten med denna studie var därför att ta reda på hur laxen rörde sig runt kraftverket, hur väl de klarade av att passera kraftverket beroende av vilken passageväg de tog och vilka faktorer som påverkade passageframgången. Under september 2020 fångades 40 laxindivider in när de var på väg uppströms inför leken. De mättes och märktes med telemetrisändare för att sedan transporteras uppströms och släppas ut nedanför kraftverket i Munkfors, varifrån deras nedströmsvandring förbi Dejefors kraftverk följdes och analyserades med hjälp av akustisk telemetri. Resultatet visade att det inte fanns någon signifikant skillnad mellan kön för när laxarna påbörjade sin nedströmsvandring. Kraftverket visade sig dock fördröja laxarnas nedströmsvandring då det tog längre tid för dem att passera kraftverket än vad det tagit dem att simma ner dit i den fritt strömmande delen av älven. Av de 31 laxar som anlände till Deje så passerade 27 av dem kraftverket, varav 13 individer överlevde (48 %). Överlevnaden var högre för individer som passerade via spillutskoven (10 av 12) än turbinerna (3 av 15). Det fanns en signifikant skillnad i mortalitet vid kraftverkspassage beroende på laxens längd och passageväg; långa individer hade en högre mortalitet (73 %) än kortare (25 %) och passagevägen hade en signifikant effekt på mortaliteten. Resultatet visar tydligt på ett behov av åtgärder för att förbättra överlevnaden hos lax vid passage av Dejefors kraftverk. Lösningar för att få fisken att helt undvika turbinerna och istället välja en annan passageväg vore troligen den bästa och effektivaste lösningen för att öka laxens överlevnad under nedströmsvandringen. / During autumn, the endemic Atlantic salmon (Salmo salar) migrate upstream to spawn in the river Klarälven, Sweden, after which they migrate downstream back to Lake Vänern. There are plans to remove one of the power houses in Deje, and replace it with a new power house, and before that happens it is important to study the downstream passage conditions at the site. As all power plants in Klarälven lack fish passage solutions, it is important to follow up the salmon passage survival during the migration. The purpose of this study was therefore to study how downstream migrating salmon negotiate the power plant, the route-specific passage survival and what factors that could affect their passage success. In September 2020, 40 upstream migrating salmon individuals were caught, measured and tagged after which they were transported and released below the power plant in Munkfors. Their downstream migration past Dejefors power plant was studied and analyzed using acoustic telemetry. The results showed that there was no significant difference between sexes in regards of downstream migration timing. However, the power plant turned out to delay downstream migrating salmon as it took longer time for them to pass the power plant than it took them to swim down the free-flowing part of the river. Of the 31 salmon that arrived in Deje, 27 passed the power plant, of which 13 individuals survived (48%). The survival rate was higher for individuals passing via spillways (10 of 12) than turbines (3 of 15). There was a significant difference in mortality rate at power plant passage depending on the length and passage route of the salmon. Large individuals suffered a higher mortality (11 of 15) than short (3 of 12) and a larger proportion of the salmon died when passing through the turbines than through spill gates. Based on the results, there was a clear need for improved survival rates for salmon passing the Dejefors power plant. The design of the turbines could be changed for increased survival, but at the same time other solutions that will make it possible for fish to avoid the turbines and instead choose another passageway would probably be a better and more efficient solution to increase the survival of the salmon during their downstream migration.

Vattenkraften har en negativ miljöpåverkan på flera sätt, inte minst genom fragmentering av vattendrag. Därför är det viktigt att studera åtgärder som potentiellt minskar vattenkraftens inverkan. Här undersöktes experimentellt avledningseffektivitet och tidsåtgång för nedströmsvandrande atlantlaxsmolt hos låglutande avledare i en strömränna. Smolten startade uppströms om anläggningen och registrerades ifall de besökte flyktöppningarna i passagelösningen för nedströmsmigrerande fisk. Inom båda huvudtyperna, α- och β-avledare, testades tre olika avledare vardera där α-avledarna bestod av galler med spaltvidderna 15, 18 och 30mm. β-avledarna innefattade två galler med spaltvidderna 15 och 30 mm samt ett kevlarnät med entumsmaskor. Resultaten visade att hos α-avledare hade spaltvidden hos gallret betydelse för effektiviteten mellan största och minsta gallret. Mellan β-avledarna med 15 och 30 mm spaltvidd hade spaltvidden ingen betydelse varken för avledningseffektivitet eller tid till passage. Däremot var entumsnätet mindre effektivt. Resultaten indikerade att β-avledare var generellt mer effektiva än α-avledare med högre avledningseffektivitet, möjligen på grund av olikheter i konstruktionerna av flyktöppningarna i anslutning till avledarna. Resultatet pekar också på att β-galler kan ge upphov till en beteenderespons hos smolten som inte registrerades hos α-galler. / Hydropower has a negative environmental impact in several ways, not least through fragmentation of watercourses. This makes it important to study measures that potentially reduce the impact of hydropower. Here, diversion efficiency (passage) and time spent migrating by Atlantic salmon smolts was tested experimentally in a flume equipped with low-slope diverters, simulating passage of a hydropower plant. The smolt were released upstream of the facility and were registered if they visited the entrance to the flume’s passage solution for downstream migrating fish. In both main types, α- and β-diverters, three different diverters were tested each, where the α-diverters consisted of bar racks with gap widths of 15, 18 and 30mm. The β-diverters included two bar racks with gap widths of 15 and 30 mm and a kevlar net with 25 mm meshes. The results showed that in α-diverters, the gap width of the racks was important for the efficiency between the largest and smallest gap widths. Between the β-diverters with 15- and 30 mm gap width, the gap width had no significance either for efficiency or time to passage. However, the one-inch net was less efficient. The results indicated that β-racks were generally more efficient than α-racks with higher diverting efficiency, possibly due to differences in the constructions of the escape openings adjacent to the diverters. The result also suggests that β-racks may give rise to behavioral responses in the smolt that was not registered in α-racks.