Article original/Original Article

Réponses adaptatives des anguilles des régions tempérées à l’hétérogénéité environnementale et effets des pressions anthropiques

Adaptive responses of eels of temperate regions to environmental heterogeneity and effects of anthropogenic pressures

¹ Irstea, Unité EABX – Écosystèmes Aquatiques et Changements Globaux, HYNES (Irstea-EDF R&D), 50 avenue de Verdun, 33612 Cestas Cedex, France
² EDF Recherche et Développement, Laboratoire National d’Hydraulique et Environnement, HYNES (Irstea-EDF R&D), 6 quai Watier, 78401 Chatou Cedex, France

^* e-mail: mariamateosantos@gmail.com

Résumé

Le déclin mondial des anguilles tempérées est lié aux effets combinés de multiples pressions anthropiques. Cependant, la complexité du cycle de vie des anguilles et leurs capacités d’adaptation font qu’il est très difficile de connaître le poids relatif de chacune des pressions. Leurs panmixies et les longues dérives larvaires sont des freins aux adaptations locales, cependant on observe des patrons spatiaux de traits d’histoire de vie corrélés aux gradients environnementaux, à l’échelle du bassin versant et de son aire de répartition. Cette étude vise à (i) démontrer si ces patrons spatiaux d’histoire de vie sont le résultat de deux réponses adaptatives : le polymorphisme génétique et la plasticité phénotypique adaptative, et (ii) à réévaluer l’effet des différentes composantes du changement global en prenant en compte ces réponses adaptatives. Dans ce cadre, GenEveel, un modèle d’optimisation individu-centré a été développé et a permis de reproduire les patrons spatiaux observés concernant la longueur à l’argenture, le sex-ratio et la distribution des écotypes. Par la suite, différents types de pressions anthropiques (les pêcheries de civelles et d’anguilles argentées, les obstacles à la migration de montaison et les mortalités dues aux turbines hydroélectriques) ont été intégrés dans le modèle. L’objectif a été d’évaluer leurs impacts sur l’échappement (individus argentés sortant des eaux continentales), à la fois en nombre, mais aussi sur différents attributs comme le sex-ratio, la répartition entre génotypes, la longueur à l’argenture moyenne, et la production globale d’œufs. Les résultats montrent que la pression qui induit la plus forte mortalité directe sur les individus n’a pas forcément la plus forte influence sur la biomasse féconde et n’exerce pas nécessairement la pression sélective la plus forte sur les écotypes.

Abstract

The worldwide decline of eels of temperate regions is due to a combination of several anthropogenic pressures. However, eels display very specific life-cycles and amazing adaptation capacities that impair our ability to assess the relative effects of each pressure. Their panmixia and the passive larval drifts also impair the possibility of local adaptation; however life history spatial patterns are correlated with environmental gradients at both river catchment and distribution area scales. This work aims (i) to explore whether these life history spatial patterns may result from two adaptive responses: genetic polymorphism and adaptive phenotypic plasticity, and (ii) to revisit the effect of different components of global change in consideration to these adaptive responses. In this context, GenEveel, an individual-based optimization model was developed. The model was able to mimic observed spatial patterns in length-at-silvering, sex ratio and distribution of ecotypes. Then, different types of anthropogenic pressures (glass eel fishery, silver eel fishery, obstacles to upstream migration, and mortality due to hydropower facilities) were integrated and the model was used to assess their impacts on the number of escapees and their attributes: sex ratio, repartition between genotypes, mean length at silvering, and overall egg production. The results showed that the pressure that induces the highest direct mortality has not necessarily the greatest influence on the spawning biomass and does not necessarily exert the strongest selective pressure on the ecotypes.