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Le saumon face aux changements climatiques

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Un saumon aidant les chercheurs à réaliser leurs études sur les effets du changement climatique

Le changement climatique est aujourd’hui une réalité, dont il est encore difficile de mesurer les impacts sur notre planète et ses différents écosystèmes. Les scientifiques de l’INRA et de l’Université de Pau et Pays de l’Adour (UMR ECOBIOPse sont particulièrement intéressés au cas du saumon atlantique, dans le cadre du programme SALMOCLIM (mené en collaboration avec les unités NUMEA et ESE).

L’ambition de ce projet est d’étudier quelles seraient les conséquences potentielles du changement climatique sur le saumon. Il s’agit également de savoir comment l’homme pourrait contribuer à l’adaptation du saumon face à ces bouleversements climatiques.

Un poisson sensible au changement climatique

Les poissons soumis aux dérèglements climatiques doivent s’adapter. Le saumon atlantique est un poisson emblématique qui souffre de la pression exercée par les activités humaines. C’est un « poisson d’eau froide », et la France étant située au sud de son aire de répartition, le réchauffement climatique pourrait avoir des impacts importants sur ses populations (via une augmentation de la température de l’eau, ou la fluctuation du débit des rivières, ou encore la détérioration des conditions de croissance en mer).

Pour approfondir les connaissances sur les capacités de résilience des populations de saumon face aux bouleversements climatiques, les chercheurs ont combiné des expériences en milieu semi-naturel et des expériences sur des populations virtuelles de poisson.

Des expériences menées en milieu semi-naturel

Le chenal expérimental du Lapitxuri permet aux scientifiques de l’INRA de mener des expériences en milieu semi-naturel (le Lapitxuri est un affluent de la Nivelle, situé au Pays basque – retrouvez un descriptif complet de ce site unique en Europe sur cette page de l’INRA). Le chenal mesure 140m de long pour 2m80 de large, et est divisé en 16 sections pouvant abriter différentes densités de juvéniles de saumon. La vitesse et la hauteur d’eau, le substrat sont maîtrisés, afin d’étudier le comportement des juvéniles, leur croissance ou encore leur maturité sexuelle.

Le chenal du Lapitxuri, qui permet de mener des expériences en milieu semi-naturel
Le chenal du Lapitxuri © Stéphane Glise – INRA

La pérennité des populations sauvages est assurée par un mécanisme essentiel aussi appelé régulation densité dépendante. Ce mécanisme repose sur l’existence d’un lien inverse entre la densité de populations et la survie ou la croissance. Ainsi, quand la densité de population diminue (resp. augmente) la survie ou la croissance s’améliore (resp. diminue). L’expérimentation en milieu semi-naturel a ainsi produit certains résultats  inattendus et particulièrement intéressants. En condition de vitesse de courant plus faible (i.e. étiage plus sévère), l’effet négatif de la densité sur la survie et la croissance est atténué. Cet affaiblissement la régulation densité-dépendante n’avait jamais été à ce jour rapporté par la littérature. Il pourrait être lié à une diminution de performance des individus dominants, et ayant le plus fort potentiel de croissance. L’atténuation du rétrocontrôle négatif de la densité sur la survie et la croissance en conditions de vitesse d’écoulement réduite, tel qu’observée dans nos conditions expérimentales, suggère que les étiages plus sévères prédits avec le changement climatique pourraient affecter négativement la résilience des populations.

Des suivis de population de saumon

Une partie du projet s’est intéressée aux étapes juvéniles ultérieures, des tacons de moins d’un an à ceux qui migrent en mer à l’âge de 2 ans. Un programme de capture, marquage et recapture de saumons a été initié par l’INRA sur 2 rivières pilotes faisant partie de l’Observatoire de recherche sur les poissons diadromes : la rivière Scorff en Bretagne et la rivière Oir en Normandie. Cette analyse s’est basée sur 457 individus ayant été capturés plusieurs fois et qui n’avaient pas migré en mer après le premier automne. Chaque poisson capturé était mesuré, pesé, et un échantillon de nageoire était extrait afin de déterminer le sexe de l’individu. Il a ainsi été constaté que les poissons de plus d’un an présents en automne étaient pour 17% des mâles immatures, pour 54% des mâles matures et pour 29% des femelles. Ceci implique que la majorité des femelles avaient migré en mer à l’âge d’un an. Des résultats instructifs, même s’ils ne sont pas directement en lien avec le changement climatique.

Travail pour marquer et suivre les populations de saumon
© Stéphane Glise – INRA

Des expérimentations sur des populations virtuelles de poissons

Pour observer les effets du changement climatique sur l’ensemble du cycle de vie et sur plusieurs années, l’expérimentation dans le monde réel est difficilement réalisable. Il est donc nécessaire de réaliser des expérimentations sur des populations virtuelles de poisson, en testant différents scénarii de changement climatiques.

L’INRA a développé un simulateur de population de saumon, IBASAM (Individual Based Atlantic Salmon Model) qui intègre toutes les connaissances actuellement disponibles sur l’espèce. L’objectif est de mieux comprendre la dynamique démographique des populations de saumon atlantique en fonction des évolutions de facteurs environnementaux (température et débits des rivières, conditions de croissance en mer) et ainsi évaluer leur capacité à répondre aux changements environnementaux.

Sous les hypothèses sous-jacentes au modèle et les connaissances actuelles, la dégradation des conditions de croissance en mer parait avoir l’effet le plus fort sur les populations et agit en synergie avec les variations de débit des rivières, augmentant le risque d’extinction de certaines populations de saumon. Plus surprenant, l’augmentation de la température de l’eau des rivières pourrait atténuer les effets négatifs de variabilité du débit de rivière et de conditions de croissance en mer, au moins à l’horizon des trente prochaines années.

Un travail sur ordinateur pour mener des expérimentations virtuelles
© INRA

Des indications précieuses sur les comportements des saumons

Les simulations expérimentales montrent également que de faibles conditions de croissance océaniques (conséquence de changements environnementaux) pourraient prolonger le temps de séjour en mer. Atteindre la maturité sexuelle nécessiterait en effet un temps plus long afin d’accumuler assez d’énergie pour enclencher ce processus.

De surcroît, cela conduirait à une diminution de la taille des saumons venant se reproduire dans les rivières françaises, tendance actuellement observée (Bal et al. 2017*). Si l’hypothèse d’une baisse de productivité de l’océan se vérifiait, la diminution des ressources alimentaires en mer (en quantité et/ou en qualité) impliquerait que les individus croissent moins et reviennent plus petits.

L’étude alerte aussi sur les risques d’une exploitation par la pêche des poissons ciblant préférentiellement ceux ayant passé plusieurs années en mer, qui pourrait amplifier ce phénomène de diminution des tailles de poissons et affaiblir encore le renouvellement des générations.

Sur ce sujet, la réflexion mérite d’être poursuivie, afin d’évaluer comment une pêche sélective (par exemple, ciblant prioritairement les plus petits poissons) pourrait atténuer et non pas aggraver les effets du changement climatique.

Etienne Prévost, directeur de l’Unité Mixte de Recherche ECOBIOP, apporte des éléments complémentaires éclairants sur le comportement des saumons en réponse aux changements climatiques : « la croissance et la façon dont les individus allouent leur énergie aux différentes fonctions de l’organisme semble jouer un rôle central. En influant sur l’histoire de vie des poissons (âge pour la migration en mer et atteindre la maturité sexuelle), elle conditionne aussi les stratégies pour s’adapter aux bouleversements climatiques. Ainsi, il est probable que le changement climatique favorise d’un coté la maturation précoce des saumons mâles en rivière avant même leur éventuelle migration en mer, en réponse à une augmentation de la croissance en rivière (liée à la température). Pour les individus entreprenant une migration océanique, ils resteraient plus longtemps en mer pour faire face à des conditions de croissance plus difficiles. La diversité de ces réponses mises en place par les poissons favorise la persistance de l’espèce face aux changements qu’elle subit. Laisser s’exprimer et favoriser la diversité de ces réponses est essentiel pour la conservation de l’espèce ».

Castillon male et tacon
Castillon male et tacon © Stéphane Glise – INRA

Des efforts de recherche à poursuivre

L’objectif est bien sûr à terme de définir des politiques de gestion des ressources basées sur des connaissances scientifiques solides. Pour autant, les suivis de population et les modélisations réalisées dans le cadre de ce programme SALMOCLIM ne permettent pas pour l’instant de proposer des mesures de gestion précises, par exemple sur des tailles de capture de saumon ou sur des dates d’ouverture optimales de la pêche. Mathieu Buoro, chargé de recherche à l’INRA confirme : « il y a encore de nombreuses inconnues, par exemple sur la phase océanique (quelle est l’évolution des ressources ? des aires de croissance ?) ou sur les mécanismes écologiques et évolutifs qui conditionnent la réponse des populations aux pressions environnementales et anthropiques qu’elles subissent. Il est donc nécessaire de poursuivre nos recherches et d’approfondir nos connaissances via des expérimentations en laboratoire et sur le terrain. Ces informations pourront alimenter nos modèles et permettront d’affiner nos projections. Les suivis de populations à long-terme dont nous disposons sur les rivières pilotes constituent une source cruciale d’information qu’il faut maintenir pour mieux comprendre le fonctionnement des populations ».

Les recherches vont également se focaliser sur les liens entre les différentes populations de saumon. La persistance de cette espèce face au changement climatique pourrait aussi être liée à la faculté de ses différentes populations à se connecter entre elles en échangeant des individus entre rivière et donc adopter un fonctionnement dit en « métapopulation ». Concrètement, le homing du saumon n’est pas strict, des dispersions d’individus entre populations sont observées mais peu ou pas quantifiées et donc leur rôle sur le fonctionnement des populations reste très mal connu. Pourtant, ces échanges entre populations favoriseraient le maintien de petites populations, la recolonisation de systèmes restaurés et de la diversité génétique. Ces échanges d’individus entre populations de différentes rivières pourraient être modélisés afin d’évaluer leurs rôles sur le fonctionnement et la persistance des populations. Le simulateur IBASAM développé par les scientifiques peut ainsi se révéler précieux, et nous apprendre dans quelle mesure ces connections entre populations de saumon joueraient un rôle dans la capacité de répondre aux bouleversements climatiques. La collecte de données complémentaires (par exemple, via des prélèvements d’écailles) restera très utile pour mieux identifier et quantifier ces échanges.

Encore un sujet passionnant sur lequel la science devra nous aider à percer certains mystères.

 

RÉFÉRENCE

*Bal Guillaume, L. Montorio, Etienne Rivot, E. Prévost, J‐L. Baglinière, and M. Nevoux. « Evidence for long‐term change in length, mass and migration phenology of anadromous spawners in French Atlantic salmon Salmo salar. » Journal of fish biology 90, no. 6 (2017): 2375-2393.

Pour en savoir plus

Vous pouvez consulter cette vidéo qui résume le projet SALMOCLIM en images !! ACCAF-INRA-Science-on-tourne.


Je tiens à remercier chaleureusement Etienne Prévost, directeur de l’UMR ECOBIOP, et Mathieu Buoro, chargé de recherche à l’INRA, pour m’avoir permis encore une fois de me pencher sur leurs études.

2 réflexions sur « Le saumon face aux changements climatiques »

  1. Bonsoir monsieur Prévost
    je vous prie de transmettre mes remerciements à votre équipe merci pour cette superbe vidéo qui démontre les enjeux cruciaux d’adaptation du saumon atlantique pour sa survie face aux ECC, cette présentation est accessible au grand publique et me conforte dans votre action de pédagogie pour faire entendre le point de vue du scientifique « plaidoyer » pour une meilleur approche et connaissance en prenant un modèle comme le SAT est révélateur de la capacité de cette espèce à l’adaptation, face aux grandes pressions anthropiques et notamment les prélèvements par la pêche de loisir il reste présent sur la façade atlantique Bretagne et Gaves mais je suis très perplexe pour le maintien de populations sur des petits côtiers Bretons Goyen, Camfrout, Faou, qui connaissent des étayages de plus en plus sévères en été.
    Bien cordialement
    PG

    1. Bonjour,
      Merci pour ce commentaire et l’intérêt porté à nos travaux. Votre question concernant les plus petits des côtiers bretons est tout à fait légitime et pertinente. Il convient tout d’abord de vérifier à partir des chroniques de débit effectivement mesurés que les étiages sont bien de plus en plus sévères sur ces cours d’eau. Pour autant, le cas des plus petits côtiers doit être analysé en tenant compte des échanges qui existent entre populations à l’échelle de la Bretagne et qui conduisent à ré-alimenter systématiquement les plus petits par des adultes nées sur les plus grosses rivières adjacentes. Ce fonctionnement en réseau des populations bretonnes (on parle de méta-population) dans un contexte de Changement climatique est un sujet que nous travaillons actuellement grâce à une nouvelle extension de notre simulateur IBASAM. Ce travail est mené dans notre laboratoire (UMR INRA-UPPA ECOBIOP) grâce au soutien l’Agence Française pour la Biodiversité.
      Bien cordialement.

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