La bécasse des bois (Scolopax rusticola L.) est une espèce d'oiseau migrateur au statut de conservation incertain, dont l'écologie et le comportement sont largement méconnus en hivernage. La bécasse, connue pour être sensible au gel, est menacée par la perte de ses habitats et une forte pression de chasse en hiver, période de vulnérabilité accrue du fait de la concentration des populations. Cette étude a pour but de mieux comprendre les stratégies comportementales d'hivernage, en combinant des approches d'éco-physiologie et d'écologie comportementale, afin de proposer des mesures de gestion et de conservation adéquates. Selon leurs besoins énergétiques, les oiseaux doivent résoudre un compromis entre s'alimenter efficacement et éviter la prédation. Ce compromis peut avoir des répercutions sur la sélection de l'habitat. Une étude des dépenses énergétiques en laboratoire (métabolisme de base et thermorégulation) et sur le terrain a montré que la bécasse était bien isolée thermiquement et avait une dépense énergétique relativement faible. La bécasse fréquente deux types d'habitat (remises) en hiver : des milieux boisés en journée (bois et haies) et des milieux agricoles la nuit. La sélection et l'utilisation de l'habitat, la survie et le budget-temps ont été étudiés sur une centaine de bécasses équipées de radio-émetteurs, pendant trois hivers en Bretagne. La sélection de l'habitat diurne s'effectue selon la richesse en vers de terre (proie favorite) et en couvert arbustif (pour la protection). La nuit, les prairies pâturées sont préférées aux cultures pour leur richesse en vers de terre. La mortalité naturelle par prédation a lieu principalement de nuit en prairie et les taux de survie suggèrent une mortalité additive due à la chasse. Le compromis entre alimentation et risque de prédation amène les individus à choisir entre différentes stratégies comportementales d'utilisation de l'espace et de gestion du budget-temps. Certains individus ne fréquentent qu'une seule remise alors que d'autres en utilisent plusieurs, de manière successive ou alternative. Le choix de la stratégie semble dépendre de l'efficacité des individus à rechercher leur nourriture et à échapper à la prédation. La fréquentation des prairies la nuit, variable selon les individus, constitue une autre réponse au compromis entre alimentation et prédation. En fonction de leurs besoins énergétiques (résultant de la température de l'air) et de leur efficacité de recherche alimentaire, les individus peuvent décider de rester en forêt la nuit pour minimiser le risque de prédation, en augmentant leur effort d'alimentation diurne. Ces résultats sont discutés en termes de perspectives scientifiques et de conservation. Des aménagements d'habitats sont proposés pour une gestion durable des populations de bécasses.

La thèse se place dans le cadre de la reconstruction de l'environnement urbain via l'utilisation de caméras et d'un télémètre laser. En premier lieu, nous nous intéressons à la segmentation spatiotemporelle des séquences vidéos en vue de traiter les données photographiques fournies par les caméras. Nous présentons une nouvelle technique de segmentation en couches qui extrait les régions de même mouvement paramétrique d'une séquence vidéo. Elle s'appuie sur les contraintes temporelles définies et optimisées sur toutes les images simultanément et non successivement, sans a priori sur la scène. De surcroît, nous considérons dorénavant les parties cachées des couches (parties qui disparaissent et qui réapparaissent). Notre algorithme les extrait et les suit explicitement tout au long de la séquence en s'appuyant sur l'utilisation des graph cuts et de l'alpha-expansion. Les résultats obtenus sont très satisfaisants: la segmentation est cohérente temporellement et spatialement et robuste aux difficultés inhérentes à l'analyse du mouvement (ambiguités, présence de surfaces non lambertiennes, etc.). En second lieu, nous nous intéressons à l'utilisation des données hétérogènes, ici télémétriques et photographiques, dans un même référentiel afin d'obtenir un modèle tridimensionnel texturé de l'environnement urbain. Le télémètre laser 2D, embarqué sur un véhicule en déplacement, fournit un nuage de points de la structure extérieure de la scène urbaine observée. Les photographies ont, quand à elles, deux finalités: 1) texturer le nuage de points et 2) en faciliter sa segmentation via l'extraction des couches afin d'obtenir un modèle de qualité. Ce dernier doit notamment être correctement triangulé et exempt d'objets indésirables tels que les piétons, voitures, etc. Nous proposons ainsi une nouvelle technique de calibration des capteurs afin de projeter avec précision les données photographiques sur le nuage de points.

Introduction: L’ocytocine (OT) était connue pour ses effets lors de la parturition et de la lactation. Depuis quelques années, d’autres rôles de l’OT ont été proposés. Ainsi, la découverte de l’OT et de son récepteur (OTR) dans le cœur a suggéré le rôle fonctionnel de cette hormone dans cet organe. Aujourd’hui, il existe une controverse concernant l’implication de l’OT dans la régulation de la pression artérielle (PA). Des études additionnelles sont donc requises pour préciser le rôle de l’OT dans le contrôle de la PA. C’est dans ce cadre que se situe la présente étude. Méthodes: Deux types d’expériences ont été faites: Une pour l’étude des paramètres métaboliques et l’autre pour les paramètres cardiovasculaires. Pour la première, l’OT (0.04 mg/kg) a été testée pour son effet métabolique. Les rats SD sont injectés avec l’OT et immédiatement placés dans des cages métaboliques individuelles et adaptées pour recueillir les urines. Les urines recueillies sur 3 heures nous ont permis de mesurer la diurèse, la natriurèse et la kaliurèse chez les rats. Pour le 2ème type, des rats spontanément hypertendus (SHR) et des Sprague-Dawley (SD) ont subi une chirurgie pour l’implantation de la sonde de télémétrie. Après 10 jours de récupération, nous avons commencé l’expérience qui s’est déroulée en 2 séries: la série des injections intraveineuses (i.v.) (0.04, 0.08, 0.1, 0.2 et 0.4 mg/kg en une seule injection) et la série des injections sous-cutanées (s.c.) (0.5 et 1 mg/kg/jour pendant 5 jours d’injection). La pression artérielle (PA), la fréquence cardiaque (FC) et de l’activité des rats ont été mesurées continuellement pendant toute l’expérience. Résultats: En i.v. la plus petite dose d’OT (0.04 mg/kg/0.3 ml) utilisée pour les effets rénaux a amené une diurèse significative, montre une tendance de natriurèse et de diminution de kaliurèse. Cette dose et celle d’OT (0.08 mg⁄kg⁄0.3 ml) sont sans effets sur la PA mais diminuent la FC des SHR et des SD (seulement les nuits). Pour les doses élevées en i.v. (0.1, 0.2 et 0.4 mg/kg d’OT), à l’exception de l’effet vasopresseur transitoire observé avec OT 0.4 mg/kg chez SD, l’OT 0.1 et 0.2 mg/kg ont diminué la PA. Les doses (0.2 et 0.4 mg/kg) d’OT ont diminué la PA chez les SHR. Elles ont augmenté la FC en journée aussi bien chez les SD que chez les SHR pendant que 0.1 mg/kg l’a diminuée. Pendant les nuits, c’est seulement la dose de 0.4 mg/kg qui a un effet sur la FC qu’elle diminue aussi bien chez les SD que les SHR. Les doses de 0.5 et 1 mg/kg injectées en s.c. ont diminué significativement la PA chez les SHR. Mais, chez les SD c’est l’OT à la dose de 1 mg/kg qui a amené une baisse de PA. À l’exception de OT 0.5 mg/kg/jour qui a augmenté la FC et l’activité chez les SHR en journée et ce au cours des injections, l’OT en s.c. a également entraîné une diminution de la FC et de l’activité. Conclusion: Ces résultats démontrent que l’OT intervient dans la régulation de la PA et la FC et les effets de l’OT dépendent de la souche de rats, de la dose, de la voie d’administration et du moment d’enregistrement des paramètres cardiovasculaires (jour ou nuit). Parlant de dépendance des résultats en fonction des voies d’administration, force est de signaler qu’avec les injections s.c. l’effet hypotenseur de l’OT est puissant et sans équivoque. Cela serait dû au fait que la duré de vie de l’OT est très courte (5 à 10 minutes) quand elle entre dans le sang. Ainsi, contrairement à la voie i.v., l’efficacité de l’OT en s.c. résulterait de sa libération lente dans le sang et donc toute la quantité administrée en s.c. ne se dégrade pas d’un seul coup. / Introduction: Oxytocin (OT) is known for its effects during parturition and lactation. In recent years, new roles of OT have been brought to light. Thus, the discovery of OT and its receptors (OTR) in the heart suggest a functional role in the body. Nowadays, the involvement of OT in blood pressure (BP) regulation is still controversial. Additional studies are therefore required to accurately determine the role of OT in the control of BP. Methods: Two types of experiments were carried out: Diuretic effect: conscious male, Sprague-Dawley rats were administered OT intravenously (0.04 mg/kg) and immediately placed in metabolic and individual cage; urine was collected and measured every hour for 3 hours. Urine measurement allowed diuresis, natriuresis and kaliuresis to be determined Telemetry: telemetry implants and catheters were inserted into the abdominal aorta of spontaneously hypertensive (SHR) and Sprague-Dawley (SD) rats. After 10 days (of necessary recovery), heart rate (HR), BP and animal locomotor activities were measured continuously. The same experiment was done on two batches of rats. Different doses of OT: 0.04; 0.08; 0.1, 0.2 or 0.4 mg/kg were injected once by intravenous (i.v) route. After each injection, we waited for the normalization of BP and HR before the next dose. Further more, 5 consecutive injections of OT were made (0.5 and 1 mg/kg) subcutaneously (s.c.). Results: The dose of 0.04 mg/kg of OT administrated for renal effects led to significant diuresis, a tendancy in natriuresis and kaliuresis decreased with no effect on BP. That dose as well as 0.08 mg/kg decreased HR in SHR and SD rats (only in the night). Whereas the highest doses in i.v. (0.1, 0.2 et 0.4 mg/kg d’OT), except a transient vasopressor effect observed with the OT 0.4 mg/kg in SD rats, OT 0.1 and 0.2 mg/kg decreased BP. OT 0.2 and 0.4 mg/kg decreased BP in SHR but increased HR during the days in both strains. The dose of 0.4 mg/kg led to a decrease of HR in SHR and in SD rats. The s.c. injections (0.5 and 1 mg/kg) of OT led to a significant decrease in BP in SHR, whereas in SD rats the lowering was only significant with a dose OT 1 mg/kg. HR significantly decreased in both strain with 1 mg/kg, whereas with 0.5 mg/kg, HR increased in SHR only and during the day. Conclusion: These results demonstrate that oxytocin acts on blood pressure and heart rate depending on strain, dose and route of administration. It’s important to point out that with s.c. injections the hypotensive effect of OT is powerful and unequivocal. This is probably because OT administered s.c. is slowly released into the bloodstream. Therefore the entire amount administered s.c. does not degrade at once and leads to the effectiveness of s.c. results. / réalisé avec la codirection de Marek Jankowski

Mes travaux de thèse ont pour finalité la réalisation d’un transfert de temps intercontinentald’une stabilité meilleure que 2 ns sur 10 000 s, entre les observatoires géodésiquesde l’International Laser Ranging Service (ILRS). Ce transfert de temps est effectué à l’aide deliens spatiaux optiques obtenus par l’expérience de Transfert de Temps par Lien Laser (T2L2).T2L2 a été lancée le 20 Juin 2008 à 1336 km d’altitude à bord du satellite océanographiqueJason-2. Le principe de cette expérience est basé sur la datation, au sol dans les stations laseret à bord du satellite, d’impulsions laser très courtes (30 - 100 ps) aller - retour (2 voies) venantde 25 stations laser réparties sur le Globe. La performance du lien sol-bord (dont la stabilitéatteint des valeurs inférieures à 10 ps sur 100 s), procurée par la technologie laser d’une partet par la qualité de l’instrument spatial d’autre part permet de lire précisément les variationsde l’oscillateur bord (à quartz) développé pour le système d’orbitographie et de localisationDoppler Orbitography and Radiopositionning Integrated by Satellite (DORIS) du Centre Nationald’Études Spatiales (CNES). Nous montrons qu’il est possible de construire un modèle defréquence déterministe, à court terme (10 j) et moyen terme (plusieurs mois) d’évolution de lafréquence de l’oscillateur bord DORIS, avec une précision relative de 3 - 5·10≠13. Les variationsde fréquence sont induites par un environnement spatial complexe, où les radiations, la températureet le vieillissement du résonateur dégradent l’oscillateur. L’intégration de ce modèlenous permet la réalisation d’un temps à bord pour synchroniser le réseau ILRS complet et ainsiestimer les biais en temps des stations laser par rapport à l’Universal Time Coordinate (UTC).L’effet des biais en temps, estimé à l’aide de T2L2 sur l’orbite ainsi que sur les coordonnées desstations laser de l’International Terrestrial Reference Frame (ITRF) est déterminé précisémentau niveau de quelques millimètres. Enfin T2L2 étant également capable de dater le Pulse ParSeconde (PPS) du système Global Positionning System (GPS), nous étudions l’évolution sur lelong terme (plusieurs années) des horloges utilisées dans les stations laser et nous montrons lesproblèmes insoupçonnés de l’instabilité de leur système de temps/fréquence au sol. / The purpose of my Ph.D. works is the realization of a intercontinental time transfer,with a stability better than 2 ns over 10,000 s, between the International Laser RangingService (ILRS) geodetics observatories. This time transfer is performed thanks to optical spacelinks and the Time Transfer by Laser Link (T2L2) experiment. T2L2 is a passenger on-board theoceanographic satellite Jason-2, which was launched the 20th June 2008, at 1336 km of altitude.The principle of this experiment is based on the (two-way) short laser pulses (30 - 100 ps) timetagging, in laser station on ground and on-board the satellite, which come from 25 worldwidelaser stations. The high performance of the ground-to-space link (where the stability reach valuesbetter than 10 ps over 100 s), given by the laser technology in one hand, and the quality of thespace instrument in the other hand, allows to precisely read the frequency variations of the onboardoscillators (quartz) built for the orbitography and localization Doppler Orbitography andRadiopositionning Integrated by Satellite (DORIS) French system. We demonstrate the possibilityto build a deterministic frequency model, on the short term (10 days), mid-term (severalsmonth) for the on-board DORIS oscillator frequency evolution, with a relative precision at 3- 5·10≠13. Frequency variations are caused by a complex space environment, where radiations,temperature and device aging damage the oscillator. The integration of this model allows us tobuild an "on-orbit" time realization to synchronize the whole ILRS network and thus, estimatelaser station time biases in regard to the Universal Time Coordinate (UTC). The time bias effects,estimate thanks to T2L2, on the International Terrestrial Reference Frame (ITRF) stationcoordinates, is precisely determined at the level of a few millimeters. Finally, T2L2 is able totime tagged the Global Positionning System (GPS) Pulse Per Second (PPS) signal in order tostudy the clock long term (several years) behavior in laser station and we show the unexpectedproblems due to the instability of the station time and frequency system.

Entre 2011 et avril 2017, La Réunion a connu 22 attaques de requin, dont 9 mortelles. Cette intensification des Conflits Hommes-Requins (CHR) à La Réunion a donné naissance au programme de recherche, CHARC, dont le but est de mieux comprendre la biologie et l'écologie des requins bouledogue (Carcharhinus leucas). C'est dans ce contexte et au sein de ce programme que s'est réalisé ce projet de thèse. Représentant la première étude de ce type sur cette espèce, l'objectif principal de la thèse a été de déterminer les caractéristiques et les particularités de la population observée, de délimiter son habitat et ses micro-habitats, d'en étudier son occupation spatiale et temporelle et de comprendre le rôle de ces micro-habitats dans le cycle de vie de l'espèce. Pour atteindre ces objectifs, l'étude repose sur une campagne de marquage et le suivi acoustique passif des 35 requins bouledogue le long de la côte ouest pendant 18 mois. La quasi-totalité des requins marqués sont des adultes de grande taille, avec un sex-ratio en faveur des femelles. De part ces caractéristiques, cette population de requins bouledogue se distingue de la majorité des autres populations observées à travers le monde.L'occupation spatiale et temporelle des requins n'était pas homogène, avec l'utilisation de zones préférentielles et une forte saisonnalité. On observe également une variabilité individuelle, influencée par la taille et le sexe des individus : les jeunes adultes, des deux sexes, sont essentiellement localisés dans le sud de la zone, au cours de deux pics de présence, un hivernal et un estival. A l'inverse, les grandes femelles sont majoritairement localisées dans le nord de la zone, avec un pic de présence hivernal. Les grands mâles sont peu présents et essentiellement localisés dans le nord et à l'extrémité sud de la zone d’étude au cours de la période creuse de juillet à octobre. Indépendamment du sexe et de la taille des individus, les zones préférentielles sont utilisées comme zone de repos sur l'ensemble des périodes nycthémérale et comme zone de chasse nocturne. Certaines zones préférentielles pourraient également jouer un rôle dans la reproduction. Les zones secondaires représentent principalement des zones de passages entre les zones préférentielles ou des zones de chasse nocturne secondaire. Si l'ensemble de ces résultats devra être confirmé par d'autres études à plus grande échelle spatio-temporelle, il montre toute la complexité du comportement et des déplacements des requins bouledogue dans les eaux réunionnaises. Cette thèse ouvre de nouvelles perspectives d'étude, notamment sur l'influence des facteurs environnementaux dans l'occupation spatio-temporelle des requins ou sur l'existence de phénomènes liés à la reproduction comme la philopatrie et la polyandrie. / A serie of 22 shark attacks occurred at Reunion Island between 2011 and April 2017, causing nine deaths. Following the rise of the Human Shark Conflict (HSC), a research program, CHARC, was launched to better understand the biology and ecology of bullshark (Carcharhinus leucas). This thesis was carried out within this program. Representing the firststudy on this specie at Reunion Island, the main objective was to determine characteristics of the observed population, to define it habitat and its micro-habitats, to study its spatial and temporal occupation and to understand the role of these micro-habitats in the life cycle of the specie. This study is based on a tagging campaign and passive acoustic telemetry of 35 bullsharks along the west coast for 18 months. Almost all tagged sharks are adults, large in size and with a sex ratio in favor of females. Base of these characteristics, this bullshark population differs from the majority of other observed populations throughout the world. The spatial and temporal occupation was not homogeneous, with use of preferential areas and strong seasonality. Individual variability is also observed, influenced by size and sex: young adults, of both sexes, are mainly located in the southern part of the study area, during two peaks of presence, one in winter and one in summer. Conversely, large females are mostly located in the north of study area, with a peak of presence in winter. Large males are rarely present and mostly located at the ends of the north and south of the study area from July to October. Apart from sex and size of individuals, preferential areas are used as resting areas, during all nycthemeral periods and as hunting area at night. Some preferential areas may also play a role in breeding behaviour. The secondary areas are mainly used to move from a preferential area to another or as secondary hunting area at night. If all these results have to be confirmed by larger-scale spatio-temporal studies, it put in light the complexity of bullshark behavior and movements along the coasts of Reunion Island. This thesis gives perspectives for new studies, including studies on environmental factors influence on spatio-temporal occupation of sharks or on phenomena related to reproduction such as philopatry and polyandry.

L'impédance d'entrée d'une antenne miniature est fortement affectée par des facteurs environnementaux à l'origine de pertes de puissance réduisant l'efficacité énergétique des têtes radiofréquences dans les applications RF, en particulier dans la télémétrie des implants cardiaques. Le but de mes études est de développer une unité de calibration d'impédance d'antenne très faible consommation capable d'adapter toute variation de l'impédance d'entrée de l'antenne à l'impédance de la source radiofréquence. La première partie de mon étude est axée sur la conception au niveau système d'une approche nouvelle de calibration automatique du système. Un réseau d'adaptation automatique d'impédance sans coupleur et fonctionnant de façon directe est étudié et permet d'optimiser la taille du dispositif, la vitesse de l'adaptation, la consommation d'énergie et les performances globales. Deuxièmement, une nouvelle méthode de synthèse du réseau d'adaptation variable est proposée pour réduire fortement la complexité globale de l'algorithme d'adaptation. La troisième partie de mon étude est axée sur la fabrication d'un démonstrateur hybride fonctionnant dans la bande médicale MICS afin de valider le concept auto adaptatif d'impédance. Un banc expérimental qui comprend une antenne immergée dans son milieu connectée au démonstrateur piloté par un microcontrôleur a été mis en place et a permis d'atteindre un coefficient de réflexion jusqu'à -30dB avec un temps de calibration inférieur à 1ms. La dernière partie de mon travail consiste à concevoir le circuit d'adaptation automatique d'impédance d'antenne très faible consommation fonctionnant dans la bande ISM 2.4GHz en utilisant la technologie CMOS 0.13um. Antenna input impedance is highly affected by environmental factors increasing the losses or reducing the power efficiency of the radiofrequency transceiver in many RF applications such as in implantable pacemaker device telemetry. The purpose of my study is to develop a low power fully integrated antenna-impedance tuning unit to match any variation of the antenna impedance to the source. The first part of my study is focused on the system-level design of a new approach to automatically match the system. A couplerless single step automatic matching network is investigated to optimize the die size, the speed, the power consumption and the overall performance. Second, a new method for synthesizing an automatic matching network is developed reducing strongly the overall complexity of the matching algorithm. The third part of my study is focused on the fabrication of a hybrid demonstrator operating at the Medical Implantable Communication Service (MICS) frequency band to validate the concept. An experimental set-up including the antenna tuning unit, a microcontroller and a pacemaker antenna connected to the demonstrator was done achieving a reflection coefficient up to -30dB, an overall tuning time less than 1ms. The last part of my work is to design the entire automatic matching network circuit in 0.13um CMOS technology including a front-end transceiver designed under ultra low power constraints and operating at 2.4GHz ISM frequency band. The additional items overall power consumption is less than 1.5mW under 1.2V supply voltage.

En biologie de la conservation, les pratiques de réintroduction consistent à élever des animaux en captivité et à les relâcher dans l’aire de répartition où l’espèce en question a décliné ou disparu, ceci dans le but de soutenir la population naturelle. Pour les poissons, l’élevage en pisciculture implique une sélection des individus au moment de la reproduction et un développement des jeunes stades dans un environnement contrôlé qui peuvent influencer fortement les attributs comportementaux,génétiques, morphologiques et physiologiques nécessaires pour répondre de manière adéquate aux conditions du milieu naturel. L’exposition de ces individus naïfs, particulièrement les jeunes stades, àla variabilité (environnements enrichis) pourrait limiter ces carences et améliorer la survie post lâcher.Dans ce cadre, des expérimentations sont nécessaires pour comprendre comment l’environnement d’élevage affecte les performances individuelles qui impacteront directement la fitness en milieu naturel et par conséquent l’efficacité des programmes de réintroduction avec un objectif de conservation. La dernière population d’esturgeon sauvage d’Europe de l’ouest est issue de la Gironde (Sud-Ouest France), il s’agit de l’esturgeon européen (Acipenser sturio). Cette espèce est classée en danger critique d’extinction et fait l’objet d’un programme de restauration européen décliné en plans d’actions nationaux en France et en Allemagne. Dans ce travail, cette espèce est utilisée comme modèle afin d’évaluer les effets des pratiques d’élevage sur la survie, la croissance et le comportement des jeunes de l’année en captivité puis leur comportement et leur survie post lâcher en milieu naturel. Des esturgeons nés en captivité, issus de 2 croisements, ont été élevés selon deux méthodes, l’élevage « traditionnel » (faible variabilité spatiale et temporelle) et l’élevage« enrichi » (augmentation de la variabilité spatiale et temporelle), jusqu’à ce qu’ils atteignent trois mois puis leurs performances ont été évaluées en conditions contrôlées. Les individus ont ensuite étaient relâchés en rivière et leurs déplacements individuels ont été suivis pendant 20 jours à l’aide d’une technologie de télémétrie acoustique après avoir évalué les effets du marquage sur les performances individuelles. Les résultats en conditions contrôlées mettent en évidence que dans un élevage enrichi les individus atteignent un poids et une taille supérieurs dès le premier mois de vie.L’analyse de la croissance révèle que les individus issus des deux croisements ont une croissance similaire en conditions enrichies mais celle-ci diffère dans un environnement traditionnel. L’analyse du comportement en milieu contrôlé indique que les individus élevés en conditions enrichies seraient plus lents à explorer un environnement inconnu mais plus nombreux que parmi les individus élevés de manière traditionnelle. Le suivi post-lâcher des jeunes stades de cette espèce et plus largement des espèces d’esturgeon a été réalisé pour la première fois dans le cadre de ce travail. La survie globale des poissons était de 69,3% (52.2−90.9%), la survie la plus faible concernant un croisement élevé de manière traditionnelle. [...] Ce travail milite pour que les pratiques de repeuplement et la recherche sur l’écologie des espèces travaillent en synergie afin de favoriser la mise en place d’une aquaculture adaptative qui soutienne la conservation des espèces. / Stocking for conservation purposes is the practice of raising animals in captivity and releasing the min to an area from which the species have either declined or disappeared, in an attempt to enhance the natural population. Fish reared in hatcheries are exposed to selective reproduction, and early life experiences in a safe setting can strongly influence the behavioral, genetic, morphological and physiological attributes necessary to respond adequately to natural conditions after stocking.Exposing naive individuals to variability during early stages −enriched environment− could reduce such deficiencies and improve fish survival after release. This approach needs to be studied tounderstand how it affects performance traits that will directly impact fish fitness in the wild and consequently, its effects on stocking programs efficiency for conservation. The last remaining wild sturgeon population in Western Europe, the European sturgeon (Acipenser sturio), is located in theGironde (Southwest France). This species is critically endangered and subject of a recovery plan with specific action plans in France and Germany. In this study, this species was used as a model to assess effects of rearing practices on survival, growth and behavioral performance of young-of-the-yearsturgeons before stocking and their behavior and survival in the wild after release. Captive-born sturgeons belonging to two crossings were reared under traditional (i.e. low spatial and temporal variability) and enriched (i.e. higher spatial and temporal variability) practices for 3 months and their performance was evaluated in laboratory. Then, the fish were released in the Dordogne River and their individual movements were tracked for 20 days using a acoustic telemetry system; after evaluating the tagging effects on fish performance. Results in the laboratory demonstrated that enriched environment resulted in bigger fish from the first month. Growth curve analysis revealed that enriched environment made both fish crossings grow in a similar manner. In contrast, crossings’growth differed in traditional rearing. Behaviorally, enriched-reared fish were slower to explore a new environment but more individuals engaged on doing so than traditional-reared fish. Post-release assessment on such small individuals was carried out for the first time for a sturgeon species. Fish over all survival was 69.3% (52.2−90.2%) where the lowest survival was found for one crossing reared under traditional conditions. After release, most movements (85.7%) occurred during the first three days after stocking and downstream direction. During the study, 82% of the fish were detected within 13.5km from the release site and no fish reached the saline estuary. Fish were mainly active during night hours, but traditional-reared fish were significantly more active during the day than enriched-reared fish during the first three days. Our findings advocate for the integration of enriched rearing practices within the juvenile production for release in order to boost the performances linked fitness. Stocking practices and life history research should work together to favor adaptive aquaculture approaches, which support species conservation / En conservación, la repoblación de especies es la práctica de criar animales en cautiverio y suposterior liberación en zonas donde la especie ha disminuido o desaparecido con la finalidad deaumentar la población natural. Los peces cultivados en piscifactorías están expuestos a la reproducción selectiva, y la experiencia temprana en ambientes seguros puede tener una fuerte influencia en los atributos genéticos, morfológicos, fisiológicos y de comportamiento, necesarios para responder adecuadamente en la naturaleza después de la liberación. La exposición de individuos sin experiencia previa a la variabilidad en el ambiente (ambientes enriquecidos) durante los estadios tempranos de su desarrollo puede reducir estas deficiencias y mejorar la sobrevivencia después de la liberación. Este tema necesita ser estudiado más a fondo para entender cómo el ambiente de cría afecta los atributos de rendimiento que influirán directamente en el “fitness” de los individuos una vez en la naturaleza y por consecuencia, en la eficiencia de los programas de repoblación para la conservación. El último relicto de esturión salvaje en el sudoeste de Europa, el esturión europeo (Acipenser sturio), está en peligro crítico de extinción, sujeto a un plan de recuperación y planes específicos de conservación en Francia y Alemania. En este estudio, esta especie fue usada como modelo para evaluar los efectos de las prácticas de cría en la sobrevivencia,crecimiento, y comportamiento en juveniles de menos de un año de edad antes de la liberación y, su comportamiento y sobrevivencia en la naturaleza después de la liberación. Para esto, esturiones de dos cruces diferentes fueron criados durante tres meses en cautiverio en ambientes tradicionales(baja variabilidad espacial y temporal) y ambientes enriquecidos (alta variabilidad espacial ytemporal) y evaluados en laboratorio. Posteriormente los peces fueron liberados en el río Dordoña y se rastrearon sus movimientos individualmente durante 20 días usando un sistema de telemetría; los efectos de este marcado se evaluaron previamente. Los resultados de laboratorio demuestran que la cría enriquecida produce peces de mayor tamaño desde el primer mes de crianza. Los análisis en las curvas de crecimiento revelaron que la cría enriquecida hizo que los peces de ambos cruces crecieran de manera similar. Por el contrario, el crecimiento fue diferente bajo la cría tradicional. Con respecto al comportamiento, los peces de cría enriquecida tardaron más en empezar a explorar un ambiente nuevo pero más individuos se involucraron en esta actividad que los peces de cría tradicional. En la naturaleza, es la primera vez que se monitorea esturiones de tan poca edad. La sobrevivencia global fue del 69.3% (52.2−90.9%) donde uno de los cruces criado tradicionalmente tuvo la tasa más baja.(...) Las prácticas de repoblación y la investigación de historia de vida deben trabajar en conjunto para favorecer los enfoques adaptativos de acuacultura que apoyen la conservación de especies.

Le déplacement animal joue un rôle déterminant dans la structuration spatiale et la dynamique des populations biologiques, en particulier des espèces fortement mobiles. L’espace et l’environnement font ainsi partie intégrante du cycle de vie des tortues marines. Ce travail de thèse propose de caractériser l’écologie spatiale des tortues marines, du stade juvénile au stade adulte, dans le Sud-ouest de l’océan Indien, principalement par l’usage de deux méthodes : la télémétrie satellitaire et la modélisation individu-centrée. Il montre en premier lieu que la phénologie de la reproduction de la tortue verte à travers la région est principalement liée à la température de surface de la mer au voisinage des sites de reproduction. Sont ensuite étudiés les patrons de dérive des nouveau-nés générés par les courants océaniques qui impacteraient inégalement leurs traits d’histoire de vie selon l’emplacement du site de naissance. Concernant le stade immature, les résultats suggèrent un cycle de développement trans-équatorial pour la tortue caouanne dans l’océan Indien. Pour le stade adulte, cette étude caractérise les couloirs et la connectivité migratoires de la tortue verte dans la région. Enfin, l’intégration de ces résultats permet de comprendre la structuration des patrons migratoires régionaux et leur influence sur la dynamique des populations. L’ensemble des connaissances acquises fournit un support concret d’aide à la décision pour la mise en place de plans de gestion et de conservation des tortues marines dans le Sud-ouest de l’océan Indien. Cela souligne l’importance d’une approche à grande échelle pour la protection d’un patrimoine biologique partagé par plusieurs nations. / Animal movement is crucial to the ecology of spatially structured population, particularly for highly mobile species. Marine turtles’ life cycle is indeed closely related to spatial and environmental factors. This work analyses the spatial ecology of marine turtles, from early juvenile to adult stages, in the Southwest Indian Ocean, primarily through the use of two methods: satellite tracking and individual-based modeling. Firstly, this analysis argues that green turtle’s reproductive phenology across the region is mainly related to the sea surface temperature in the vicinity of the nesting site. Then, it shows how drifting trajectories of hatchlings in oceanic currents unevenly influence their life history traits depending on the position of the natal site. By tracking late juvenile stage, this work also suggests a trans-equatorial developmental cycle for loggerhead turtle in the Indian Ocean. At adult stage, it describes migratory corridors and connectivity for green turtle across the region. Finally, an integrative approach considering all these results allows for an understanding of the regional migratory patterns and their influence on population dynamics. The results of this work provide a practical policy decision tool for management and conservation of marine turtles in the Southwest Indian Ocean and highlight the need for a large-scale approach in the protection of biological resources and heritage shared by multiple nations.

Comprendre les décisions prises par les organismes pour s’approvisionner en nourriture est essentiel pour anticiper leurs réactions aux changements de l’environnement. Les oiseaux marins en reproduction partent s’alimenter en mer depuis leur colonie. L’utilisation de GPS miniatures révèle qu’ils effectuent des trajets de dizaines jusqu’à des milliers de kilomètres en quête de proies pour lesquelles nous disposons de très peu d’informations. Les stratégies comportementales qu’ils utilisent pour augmenter leurs chances de rencontrer des proies dans l’environnement marin, et les implications que cela peut avoir vis-à-vis des activités humaines de pêche qui semblent attirer de nombreux oiseaux sont encore très partiellement comprises. Cette thèse propose de réexaminer ces questions en trois chapitres, à travers des simulations théoriques, l’analyse empirique de trajets enregistrés par GPS sur diverses espèces et populations d’oiseaux marins, et le croisement des trajets simultanés d’oiseaux et de bateaux de pêche. Premièrement, les simulations théoriques de marches aléatoires montrent qu’on ne peut pas se servir des phases de ligne droite dans un trajet pour conclure si les oiseaux anticipent où sont leurs proies, ce qui vient nuancer les conclusions de nombreuses études précédentes. L’analyse des biais dans les directions suivies par les oiseaux permet en revanche de comprendre les informations qu’ils utilisent pour décider où s’approvisionner. Deuxièmement, les stratégies de fidélité spatiale individuelle sont comparées entre espèces, populations et contextes écologiques à l’aide de modèles statistiques multivariés (GLMM). De nombreux oiseaux marins font en effet preuve de fidélité individuelle dans la direction qu’ils prennent pour s’approvisionner depuis la colonie, suggérant l’utilisation de mémoire. Nous montrons que c’est également le cas de nombreuses populations et espèces d’oiseaux marins tropicaux, qui restent fidèles à une direction pendant plusieurs jours successifs. Ces résultats sont surprenants et difficiles à expliquer car la plupart des espèces étudiées ciblent des proies très dynamiques et disponibles à un endroit de façon très éphémère. Cela suggère que la mémoire pourrait être plus fréquemment utilisée par les oiseaux marins que ce que l’on supposait, au moins à large échelle spatiale. Finalement, nos analyses sur les réponses des albatros aux bateaux de pêche suggèrent que les albatros modulent leurs réponses en fonction de l’espèce et des contraintes énergétiques, et que les rencontres de bateaux ont peu d’influence sur les stratégies suivies par les individus lors de leur trajet suivant. Ainsi le comportement d’attraction aux bateaux de pêche pourrait être un phénomène local (à l’échelle du rayon de perception) et largement opportuniste. Globalement, nos résultats empiriques ancrés dans un socle théorique solide suggèrent que l’approvisionnement des oiseaux marins ne peut pas se résumer à rencontrer des ressources rares et imprévisibles, et semble pouvoir impliquer des processus de sélection des ressources rencontrées et/ou de choix entre utilisation de mémoire individuelle ou d’information publique. Les ressources anthropiques à ce titre pourraient ne constituer que des ressources parmi d’autres. De nombreux outils d’analyses utilisés ici sont facilement transférables à d’autres oiseaux marins ou d’autres prédateurs à place centrale. Élargir les comparaisons à d’autres organismes est en effet nécessaire pour mieux comprendre les variations complexes mises en évidence ici dans la plasticité comportementale et leurs conséquences vis-à-vis des changements environnementaux. / It is essential to understand how animals make foraging decisions to acquire food in order to better anticipate their responses to environmental changes. Breeding seabirds make central-place foraging trips at sea, from their colony. The deployment of small GPS devices on them reveals that they travel for tens to thousands of kilometers, in search of prey for which very little information is known. The behavioural strategies they use to increase their chances to encounter prey, and the implications of these strategies with regards to human fishing activities remain open questions. This thesis offers to examine these questions in three chapters, through theoretical simulations, empirical analyses of foraging trips of various species and populations of seabirds, and the spatiotemporal matching of seabirds and fishing vessels movements. First, our random walk simulations indicate that straight-line phases within path are not sufficient to conclude that seabirds anticipate where to find their prey, contrary to previous conclusions proposed in the literature. However it is possible and easy to analyze biases in the directions individuals follow when they forage, to infer which sources of information they use to decide where to forage. Second, we compare individual fidelity strategies between species, populations and/or ecological contexts through the use of multivariate statistical models (GLMM). Many seabirds display individual fidelity in the direction they forage from the colony, suggesting they rely on memory. Our results show that this is also the case in different species and populations of tropical seabirds, where individuals can remain faithful to a foraging direction for several consecutive days. These results are surprising and difficult to explain as the species we studied are targeting prey whose distribution is supposedly very stochastic and ephemeral. It suggests that the use of memory might be much more widespread in foraging seabirds than anticipated, at least for decisions at large spatial scales. Finally, our analyses on the responses of albatrosses to fishing boats suggest that their responses can be modulated according to species and energetic constraints, and that encounters of fishing boats during a foraging trip have little influence on the strategy used by individuals on their next foraging trip. The attraction of albatrosses to boats might be mainly a local process (at the scale of the perception range) and may be largely opportunistic. Overall, our empirical results anchored in a solid theoretical framework suggest that seabird’s foraging cannot be summarized as encountering rare and unpredictable resources, but might imply resource selection processes after resources are encountered, and/or a decision as to rely either on memory or public information. With that regard, anthropic resources may only be one type of resources among others for seabirds. Many of the analytical tools used here could be transferred to other seabirds and other central place foragers. Indeed, a wider comparative approach is necessary to understand the complex variations in behavioural plasticity observed here, and their consequences regarding future environmental changes.

Les déplacements entrepris par les animaux dans leur milieu reflètent les ressources conditionnant leur survie dans ce milieu. En milieu marin, l'intensité des activités humaines (notamment la pêche) a entraîné des bouleversements écologiques, particulièrement aux échelons trophiques supérieurs. Cette thèse a donc visé à documenter les déplacements de prédateurs marins dont les effectifs baissent à un niveau local ou global. Nous avons étudié les déplacements en dehors de la période de reproduction (lorsque les animaux font généralement face à des conditions défavorables pour leur survie en mer) chez 5 espèces de manchots dont le rôle de consommateurs est capital sur un gradient de milieux de l'Océan Indien austral. Leurs déplacements ont été connus grâce à la géo-localisation par la lumière ou la télémétrie satellitaire, et leur écologie trophique par l'analyse des isotopes stables du carbone et de l'azote. Nos travaux ont mis en évidence et caractérisé les zones océaniques exploitées durant la période inter-nuptiale par 3 espèces du genre Eudyptes. Des comparaisons inter-site, inter-espèce et interannuelle ont ensuite souligné des mécanismes spectaculaires de ségrégation écologique dans le temps, l'espace et dans les proies ciblées pour l'exploitation de ressources proches. Enfin, l'étude de la dispersion post-natale chez 2 autres espèces a révélé un habitat différent de celui des adultes et l'action probable de mécanismes innés. Ces études sont cruciales pour la conservation des espèces et des habitats concernés, et posent la question de la dynamique des patrons de déplacement observés, face aux pressions de compétition et au déplacement des habitats recherchés.