Proposition de sujet Thèse – Mars 2025
Bioacoustique du Silure glane (Silurus glanis) dans une perspective de gestion conservatoire des migrateurs amphihalins
CONTEXTE :
En France, de nombreuses pressions pèsent sur les poissons migrateurs amphihalins et engendrent leur déclin, à tel point que tous sont menacés voire en danger d’extinction. Atténuer les pressions qui s’exercent sur ces espèces migratrices constitue donc un enjeu de conservation majeur. Des dispositifs de franchissement comme des passes à bassins ou des ascenseurs à poissons ont été construits afin de rétablir la libre circulation des espèces au niveau des ouvrages (usines hydroélectriques, barrages et seuils de prise d’eau). Ces dispositifs constituent cependant des goulets d’étranglement concentrant les espèces. C’est en particulier le cas des migrateurs amphihalins comme les aloses Alosa alosa et Alosa agone, la lamproie marine Petromyzon marinus ou le saumon Atlantique Salmo salar, au printemps, lors de leur montaison vers les sites de reproduction. Ces migrateurs se retrouvent alors confrontés au Silure glane Silurus glanis, un nouveau prédateur (ré-)introduit relativement récemment en Europe de l’Ouest (Cucherousset et al, 2018) et quasiment le seul capable de prédater ces espèces migratrices au stade adulte en rivières. En France, depuis les années 2010, des études scientifiques ont mis en évidence qu’il pouvait exercer une pression de prédation importante sur les poissons migrateurs amphihalins, qui peut atteindre 80% sur la lamproie marine dans certains fleuves comme la Garonne, la Dordogne ou la Loire (Guillerault et al, 2018 ; Boulêtreau et al, 2020 ; Trancart et al. 2023). Des tentatives de gestion du silure sont expérimentées sur certains sites, nécessitant parfois une manutention fastidieuse, mais restent d’une efficacité limitée.
OBJECTIFS :
L’objectif du projet de thèse est de développer une nouvelle approche de gestion basée sur la bioacoustique. En effet, le silure possède d’excellentes capacités auditives grâce à son appareil de Weber (Ladich, 2023) et il est connu pour émettre des sons impulsionnels basse fréquence dont le contexte d'émission et la fonction sont encore méconnus. Une technique de pêche consiste à attirer les silures en frappant un instrument en bois à la surface de l’eau (le clonk). Dans les zones de pêche intensive, le clonk peut en revanche s’avérer répulsif, suggérant que l’animal est capable d’associer le stimulus à une expérience désagréable (capture). L’idée est de jouer sur les capacités auditives et d’apprentissage du silure pour le conditionner à fuir une zone d’intérêt (l’entrée des dispositifs de franchissement) en réponse à un signal acoustique initialement attractif (Putland and Mensinger, 2019).
Le premier volet consistera à créer une base de données de signaux acoustiques potentiellement attractifs pour le silure. Des vocalises déjà disponibles sur Internet (Fishbase) ou enregistrées dans un des sites d’étude du projet (étang des Aulnes, Westrelin et al, 2023) seront complétées par d’autres enregistrements dans différents milieux avec l’aide de pêcheurs et plongeurs passionnés. Nous récolterons également des enregistrements de clonks et de « bulls » d’aloses, des émissions sonores associées à l’agitation des individus à la surface de l’eau lors du frai, et auxquelles le silure serait sensible. L’ensemble de ces signaux acoustiques fera l’objet d’une analyse acoustique approfondie afin de caractériser leurs principaux paramètres temporels et spectraux (Pereira el al. 2020, Bertucci el al. 2012).
Dans un deuxième volet, pour confirmer le rôle attractif des signaux précédemment récoltés et identifier les plus efficaces, nous réaliserons des expériences de playback acoustique, à l’aide de sons naturels ou modifiés, suivies de l’observation des réponses comportementales associées. Les expériences seront réalisées dans l’étang des Aulnes où un réseau de capteurs acoustiques nous permet de connaître la position des silures, et sur d’autres sites en collaboration avec des pêcheurs disposant d’échosondeurs. Nos données seront complétées par les observations visuelles des plongeurs. D’autres tests seront effectués sur des sites de présence des migrateurs, voire en bassins aquacoles, pour tester l’innocuité de ces signaux acoustiques sur leur comportement. A l’issue de ce deuxième volet, nous serons en mesure de fournir un signal acoustique attractif et spécifique.
Le troisième volet sera consacré au conditionnement pavlovien négatif (Brock et al, 2017). Pour cela, nous
associerons le signal acoustique attractif précédemment développé à une expérience désagréable comme un léger choc électrique ou un flash lumineux. A mesure des expositions répétées, il est attendu que les silures fassent l’association entre le signal et l’expérience et finissent par fuir à la seule écoute des signaux initialement attractifs. La méthodologie sera testée aux abords d’un ouvrage de franchissement situé sur un fleuve en utilisant des caméras acoustiques pour suivre le déplacement des silures.
FORMATION ET COMPETENCES RECHERCHEES :
Nous recherchons un(e) étudiant(e) possédant une solide formation en écologie comportementale et éthologie (conditionnement pavlovien) et / ou en bioacoustique (des compétences en acoustique seront appréciées mais pas obligatoires), et un intérêt pour le compartiment piscicole et l’écologie aquatique. L’étudiant(e) devra être motivé(e) à la fois par l’analyse de données (exploration, synthèse et statistique) et les expérimentations sur le terrain, 2 composantes essentielles de ce travail. L’étudiant(e) aura à cœur de produire de nouvelles connaissances en vue d’applications pour les gestionnaires. La maîtrise de l’anglais est indispensable.
ENCADREMENT :
Directeur de thèse (Ecole Doctorale 488) : Vincent Médoc (CRNL/ENES)
Co-directeur : Samuel Westrelin (INRAE/RECOVER)
Outre l’encadrement formel, il est à noter que ce travail comprend une collaboration étroite avec deux industriels que sont Electricité De France R&D (département Laboratoire National d’Hydraulique et Environnment) et la Compagnie Nationale du Rhône.
STRUCTURES D’ACCUEIL :
L’étudiant(e) sera accueilli(e) à Saint-Etienne (CRNL/ENES) durant la première moitié de la thèse puis à Aix-en-Provence (INRAE/RECOVER)-CRNL/ENES
Faculté des Sciences et Techniques
Campus Métare
23 Rue Dr Paul Michelon
42023 Saint-Etienne Cedex 2
Le Centre de recherche en neurosciences de Lyon (CRNL) rassemble l'expertise multidisciplinaire de ~450 membres pour déchiffrer l'organisation du système nerveux central, les fonctions cognitives, les états mentaux et les troubles cérébraux associés. L’ENES (Equipe de Neuro-Ethologie Sensorielle) est une équipe du CRNL centrée sur la bioacoustique, la science des signaux sonores animaux et humains. Ancrée dans l'éthologie (étude des comportements), l'ENES a une longue tradition en neurosciences (mécanismes des communications acoustiques) et en écologie (impact des environnements abiotiques et biotiques sur l’évolution des communications ; outils bioacoustiques pour l’évaluation de la biodiversité).
-Equipe FRESHCO
INRAE/RECOVER
3275 Route de Cézanne
CS 40061, 13182 Aix en Provence Cedex 5 - France
DATE SOUHAITEE DE DEMARRAGE : 1er mars 2025
DUREE : 36 mois
REMUNERATION : ~2100 € bruts mensuels
DATE LIMITE DE CANDIDATURE : 30 novembre 2024
CONTACTS : pour postuler, envoyer CV et lettre de motivation à samuel.westrelin@inrae.fr et vincent.medoc@univ-st-etienne.fr
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES :
Bertucci, F., J. Attia, M. Beauchaud & N. Mathevon, 2012. Sounds produced by the cichlid fish Metriaclima zebra allow reliable estimation of size and provide information on individual identity. Journal of Fish Biology 80:752-766 doi:https://doi.org/10.1111/j.1095-8649.2012.03222.x.
Boulêtreau, S., T. Fauvel, M. Laventure, R. Delacour, W. Bouyssonnié, F. Azémar & F. Santoul, 2020. “The giants’ feast”: predation of the large introduced European catfish on spawning migrating allis shads. Aquatic Ecology doi:https://doi.org/10.1007/s10452-020-09811-8.
Brock AJ, Sudwarts A, Daggett J, Parker MO, Brennan CH. 2017 A fully automated computer-based ‘Skinner Box’ for testing learning and memory in zebrafish. (doi: 10.1101/110478)
Cucherousset, J., P. Horky, O. Slavik, M. Ovidio, R. Arlinghaus, S. Boulêtreau, R. Britton, E. Garcia-Berthou & F. Santoul, 2018. Ecology, behaviour and management of the European catfish. Reviews in Fish Biology and Fisheries 28:177-190 doi:https://doi.org/10.1007/s11160-017-9507-9.
Guillerault, N., S. Bouletreau & F. Santoul, 2018. Predation of European catfish on anadromous fish species in an anthropised area. Marine and Freshwater Research 70:682-686 doi:https://doi.org/10.1071/mf18206.
Ladich, F., 2023. Hearing in catfishes: 200 years of research. Fish and Fisheries doi:https://doi.org/10.1111/faf.12751.
Pereira, B. P., Vieira, M., Pousão-Ferreira, P., Candeias-Mendes, A., Barata, M., Fonseca, P. J., & Amorim, M. C. P. (2020). Sound production in the Meagre, Argyrosomus regius (Asso, 1801): intraspecific variability associated with size, sex and context. PeerJ, 8, e8559.
Putland, R. L. & A. F. Mensinger, 2019. Acoustic deterrents to manage fish populations. Reviews in Fish
Biology and Fisheries 29:789-807 doi:https://doi.org/10.1007/s11160-019-09583-x.
Trancart, T., E. Robin, A. Acou, Associations agréées des pêcheurs professionnels, C. Boisneau, A. Carpentier, F. Charrier, E. De Oliveira, J. Dublon, E. Feunteun, É. Gharnit, P. Jugé, J. Lamoureux, Y. Lepéru, A. Lizé, P. Rault, R. Roy, F. Santoul, Structures associatives agréées de la pêche loisir, N. Teichert & L.-S. Virag, 2023. GLANISPOMI : Etude globale de la prédation des migrateurs amphihalins par les silures (Silurus glanis) sur le bassin de la Loire. In: Trancart, T., E. Robin & E. Feunteun (eds).