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Comprendre et prévoir les évolutions de notre environnement (DS0101)
Edition 2015


DISPCOST


Impacts des changements globaux sur les coûts de la dispersion

Réchauffement et fragmentation rendent-ils plus difficiles les déplacements de dispersion du Chevreuil?
Etude des impacts des changements globaux sur les coûts de la dispersion chez le Chevreuil

Etudier les effets des changements globaux sur les coûts de la dispersion pour pouvoir prédire les répercussions sur la dynamique des populations
Les modifications de l’environnement impactent les décisions de dispersion, à travers des modifications du paysage coûts-bénéfices de ce comportement. Pourtant, les connaissances empiriques et théoriques actuelles sur les effets des changements globaux sur les coûts de la dispersion sont encore très limitées. DISPCOST a pour but de combler cette lacune en évaluant empiriquement comment les facteurs environnementaux affectent les coûts de la dispersion, et en déterminant théoriquement les conséquences pour la dynamique des populations et l’évolution de la dispersion. Les objectifs sont de répondre aux questions suivantes : 1) Comment les modifications anthropiques du paysage affectent-elles les coûts de la dispersion ? 2) Comment le changement climatique affecte t’il les coûts de la dispersion ? 3) Quelles sont les conséquences de 1) et 2) sur l’évolution de la dispersion et le fonctionnement des populations ? Ces questions sont traitées en utilisant le Chevreuil (Capreolus capreolus) comme modèle d’étude, dans deux zones d’études (Aurignac et Chizé) présentant des environnements contrastés. Les raisons du choix de ce modèle d’étude sont d’abord l’existence de programmes de suivi à long terme, qui sont à l’origine de données de dispersion d’une qualité exceptionnelle. Ces données permettent d’estimer l’ensemble des différents types de coûts de la dispersion. De plus, cette espèce a un impact socio-économique énorme (dommages en agriculture/sylviculture, collisions avec des véhicules, vecteur de maladies, source de revenus pour les communautés rurales à travers la chasse).

Utilisation complémentaire de données empiriques et de modélisation
DISPCOST combine deux approches : l’analyse de données empiriques provenant de deux suivis à long terme de populations de chevreuils ; et la modélisation spatialement explicite individus-centrée.
L’analyse de données empiriques consiste dans la collecte et l’exploitation de données GPS et de capture-marquage-recapture permettant la caractérisation de la dispersion de chaque individu, ainsi que les différents estimateurs de coûts de cette dispersion : taux de mortalité, taux d’attrition (croissance corporelle, taux de parasitisme, niveau de stress, …), dépenses énergétiques (grâce à des accéléromètres), dépenses en termes de temps passé à disperser, retards de reproduction ou accélération de la sénescence. L’analyse de ces données permet de tester si le réchauffement climatique et/ou les modifications anthropiques du paysage affectent les différents types de coûts de la dispersion (coûts en termes de risque, coûts énergétiques, coûts en termes de temps, coûts déferrés). Pendant la première phase du projet, nous avons réalisé différentes opérations de terrain (pose de colliers GPS ou marques d’identification, suivi de la reproduction, de la densité, …) permettant la continuation de la collecte de ces données. Concernant les analyses, nous nous sommes d’abord intéressés aux coûts en termes de risques et aux coûts énergétiques : (i) nous avons comparé les taux de mortalité des individus disperseurs et philopatriques dans la population d’Aurignac ; (ii) nous avons réalisé des tests de calibration des accéléromètres.
La modélisation consiste dans l’utilisation de RangeShifter, plateforme de modélisation spatialement explicite individus-centrée. Nous intégrerons les résultats des analyses empiriques dans cette plateforme, de façon à pouvoir étudier comment la dispersion pourrait évoluer sous différents scénarios de changements globaux, et comment cela pourrait affecter la dynamique des populations. Ce travail de modélisation débutera au cours de l’été 2017.

Résultats

Au cours de la première phase du projet ont eu lieu deux sessions de capture annuelles, à Aurignac et Chizé. Elles ont permis de poser les colliers GPS (dont certains avec accéléromètres) ou marques visuelles qui permettront la caractérisation de la dispersion chez les individus marqués. Les autres opérations de suivi démographique (reproduction, densité) ont également été réalisées.
L’analyse préliminaire des coûts en termes de risque à Aurignac suggère qu’il n’existe pas de coûts de la dispersion en termes de risque de mortalité. Ceci pourrait s’expliquer par le fait que les disperseurs diminuent les risques pris lors de la phase de transfert en se déplaçant majoritairement au crépuscule et la nuit. Ces résultats préliminaires seront renforcés très prochainement par de nouvelles analyses, plus précises, sur la question.
L’analyse des tests de calibration des accéléromètres est en cours. Les premiers résultats montrent que ce type de données est relativement complexe à analyser, et l’importance de ce travail de calibration ; mais également le fort potentiel de cette approche pour la caractérisation des coûts énergétiques de la dispersion.

Perspectives

La majeure partie du travail d’analyse et de modélisation est en cours, et aboutira dans la seconde phase du projet. Outre le travail de terrain habituel (captures, suivis démographiques, etc…), les prochaines étapes sont la finalisation des analyses des coûts démographiques de la dispersion à Chizé et des coûts en termes de risques à Aurignac ; le démarrage du travail de modélisation ; et l’analyse des coûts énergétiques de la dispersion.

Productions scientifiques et brevets

Mémoire de master de Léa Sueur : Estimation des coûts de risques liés à la dispersion chez le Chevreuil (Capreolus capreolus) en lien avec les changements anthropiques du paysage. 2016. Université de Lille 1.

Partenaires

MNHN - UMR 7204 CESCO Museum national d'Histoire naturelle - UMR 7204 CESCO

Aide de l'ANR 226 034 euros
Début et durée du projet scientifique octobre 2015 - 48 mois

Résumé de soumission

Les changements globaux actuels rendent cruciale la compréhension de la dynamique éco-évolutive de la dispersion. En effet, les activités humaines génèrent des modifications directes ou indirectes (par les changements climatiques ou la fragmentation de l’habitat) des conditions environnementales. Le changement climatique provoque aussi un glissement latitudinal et altitudinal de la localisation des habitats des espèces. Les flux démographiques et génétiques entre populations dans des paysages fragmentés, et la capacité des espèces à suivre le déplacement de leur enveloppe climatique, sont contingents des capacités de dispersion des individus. De plus, en tant que processus à l’origine de la distribution spatiale des génotypes, la dispersion est un processus clé de l’adaptation des espèces aux nouvelles conditions environnementales. Un enjeu clé est donc de comprendre comment les modifications de l’environnement impactent les décisions de dispersion, à travers des modifications du paysage coûts-bénéfices de ce comportement. Les modifications des conditions locales générées par les changements globaux peuvent affecter la dispersion de deux façons. D’abord, les individus peuvent s’ajuster localement à ces nouvelles conditions, par plasticité phénotypique ou évolution rapide. Dans ce cas, les coûts associés à la dispersion vont probablement être affectés par les changements locaux de la qualité de l’habitat et des caractéristiques du paysage, avec des conséquences sur les taux et distances de dispersion. Ensuite, les individus peuvent répondre aux changements globaux en se déplaçant vers des zones où les habitats sont plus favorables. Cette colonisation va se faire par l’intermédiaire de la dispersion des individus, à une vitesse qui dépendra en grande partie du paysage coûts/bénéfices de la dispersion.
Les connaissances empiriques et théoriques actuelles sur les effets des changements globaux sur les coûts de la dispersion sont encore très limitées. DISPCOST a pour but de combler cette lacune en évaluant empiriquement comment les facteurs environnementaux affectent les coûts de la dispersion, et en déterminant théoriquement les conséquences pour la dynamique des populations et l’évolution de la dispersion. DISPCOST va en particulier répondre aux questions suivantes : 1) Comment les modifications anthropiques du paysage affectent-elles les coûts de la dispersion ? 2) Comment le changement climatique affecte t’il les coûts de la dispersion ? 3) Quelles sont les conséquences de 1) et 2) sur l’évolution de la dispersion et le fonctionnement des populations ? Ces questions seront traitées en utilisant le Chevreuil (Capreolus capreolus) comme modèle d’étude, dans deux zones d’études présentant des environnements contrastés. Les raisons du choix de ce modèle d’étude sont d’abord l’existence de programmes de suivi à long terme, qui sont à l’origine de données de dispersion d’une qualité exceptionnelle. Ces données permettront, d’estimer l’ensemble des différents types de coûts de la dispersion. Ensuite, cette espèce a un impact socio-économique énorme (dommages en agriculture/sylviculture, collisions avec des véhicules, vecteur de maladies, source de revenus pour les communautés rurales à travers la chasse). Les répercussions attendues de DISPCOST pour la société sont donc considérables.
Comprendre comment les changements globaux modifient le paysage coûts/bénéfices de la dispersion est essentiel pour pouvoir prédire l’évolution de ce trait d’histoire de vie, et, plus généralement, les impacts des changements globaux sur le dynamique spatiale des espèces. DISPCOST génèrera des connaissances cruciales pour combler les lacunes qui existent dans ce domaine. De plus, la compréhension que DISPCOST génèrera sur le lien entre les décisions de dispersion individuelles, la dynamique spatiale des populations, et la distribution spatiale des espèces, aura une importance considérable pour la gestion de ce grand herbivore et de ses impacts.

 

Programme ANR : Comprendre et prévoir les évolutions de notre environnement (DS0101) 2015

Référence projet : ANR-15-CE02-0008

Coordinateur du projet :
Madame Aurélie Coulon (Museum national d'Histoire naturelle - UMR 7204 CESCO)

 

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L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.