VETAGRO SUP CAMPUS VETERINAIRE DE LYON Année 2015 - Thèse n° 73 CONSEQUENCES DES CHANGEMENTS GLOBAUX SUR LA MIGRATION ANIMALE THESE Présentée à l’UNIVERSITE CLAUDE-BERNARD - LYON I (Médecine - Pharmacie) et soutenue publiquement le 20 novembre 2015 pour obtenir le grade de Docteur Vétérinaire par Renard Alix Née le 20 Août 1991 à Saint-Cloud VETAGRO SUP CAMPUS VETERINAIRE DE LYON Année 2015 - Thèse n° 73 CONSEQUENCES DES CHANGEMENTS GLOBAUX SUR LA MIGRATION ANIMALE THESE Présentée à l’UNIVERSITE CLAUDE-BERNARD - LYON I (Médecine - Pharmacie) et soutenue publiquement le 20 novembre 2015 pour obtenir le grade de Docteur Vétérinaire par Renard Alix Née le 20 Août 1991 à Saint-Cloud 2 LISTE DES ENSEIGNANTS DU CAMPUS VÉTÉRINAIRE DE LYON Civilité Nom Prénom Unités pédagogiques Grade M. ALOGNINOUWA Théodore Unité pédagogique Pathologie du bétail Professeur M. ALVES-DE-OLIVEIRA Laurent Unité pédagogique Gestion des élevages Maître de conférences Mme ARCANGIOLI Marie-Anne Unité pédagogique Pathologie du bétail Maître de conférences M. ARTOIS Marc Unité pédagogique Santé Publique et Vétérinaire Professeur M. BARTHELEMY Anthony Unité pédagogique Anatomie Chirurgie (ACSAI) Maître de conférences Contractuel Mme BECKER Claire Unité pédagogique Pathologie du bétail Maître de conférences Mme BELLUCO Sara Unité pédagogique Pathologie morphologique et clinique des animaux de compagnie Maître de conférences Mme BENAMOU-SMITH Agnès Unité pédagogique Equine Maître de conférences M. BENOIT Etienne Unité pédagogique Biologie fonctionnelle Professeur M. BERNY Philippe Unité pédagogique Biologie fonctionnelle Professeur Mme BERTHELET Marie-Anne Unité pédagogique Anatomie Chirurgie (ACSAI) Maître de conférences Mme BONNET-GARIN Jeanne-Marie Unité pédagogique Biologie fonctionnelle Professeur Mme BOULOCHER Caroline Unité pédagogique Anatomie Chirurgie (ACSAI) Maître de conférences M. BOURDOISEAU Gilles Unité pédagogique Santé Publique et Vétérinaire Professeur M. BOURGOIN Gilles Unité pédagogique Santé Publique et Vétérinaire Maître de conférences M. BRUYERE Pierre Unité pédagogique Biotechnologies et pathologie de la reproduction Maître de conférences M. BUFF Samuel Unité pédagogique Biotechnologies et pathologie de la reproduction Maître de conférences M. BURONFOSSE Thierry Unité pédagogique Biologie fonctionnelle Professeur M. CACHON Thibaut Unité pédagogique Anatomie Chirurgie (ACSAI) Maître de conférences M. CADORE Jean-Luc Unité pédagogique Pathologie médicale des animaux de compagnie Professeur Mme CALLAIT-CARDINAL Marie-Pierre Unité pédagogique Santé Publique et Vétérinaire Maître de conférences M. CAROZZO Claude Unité pédagogique Anatomie Chirurgie (ACSAI) Maître de conférences M. CHABANNE Luc Unité pédagogique Pathologie médicale des animaux de compagnie Professeur Mme CHALVET-MONFRAY Karine Unité pédagogique Biologie fonctionnelle Professeur M. COMMUN Loic Unité pédagogique Gestion des élevages Maître de conférences Mme DE BOYER DES ROCHES Alice Unité pédagogique Gestion des élevages Maître de conférences Mme DELIGNETTE-MULLER Marie-Laure Unité pédagogique Biologie fonctionnelle Professeur M. DEMONT Pierre Unité pédagogique Santé Publique et Vétérinaire Professeur Mme DESJARDINS PESSON Isabelle Unité pédagogique Equine Maître de conférences Contractuel Mme DJELOUADJI Zorée Unité pédagogique Santé Publique et Vétérinaire Maître de conférences Mme ESCRIOU Catherine Unité pédagogique Pathologie médicale des animaux de compagnie Maître de conférences M. FAU Didier Unité pédagogique Anatomie Chirurgie (ACSAI) Professeur Mme FOURNEL Corinne Unité pédagogique Pathologie morphologique et clinique des animaux de compagnie Professeur M. FREYBURGER Ludovic Unité pédagogique Santé Publique et Vétérinaire Maître de conférences M. FRIKHA Mohamed-Ridha Unité pédagogique Pathologie du bétail Maître de conférences Mme GILOT-FROMONT Emmanuelle Unité pédagogique Santé Publique et Vétérinaire Professeur M. GONTHIER Alain Unité pédagogique Santé Publique et Vétérinaire Maître de conférences Mme GRAIN Françoise Unité pédagogique Gestion des élevages Professeur M. GRANCHER Denis Unité pédagogique Gestion des élevages Maître de conférences Mme GREZEL Delphine Unité pédagogique Santé Publique et Vétérinaire Maître de conférences M. GUERIN Pierre Unité pédagogique Biotechnologies et pathologie de la reproduction Professeur Mme HUGONNARD Marine Unité pédagogique Pathologie médicale des animaux de compagnie Maître de conférences M. JUNOT Stéphane Unité pédagogique Anatomie Chirurgie (ACSAI) Maître de conférences M. KECK Gérard Unité pédagogique Biologie fonctionnelle Professeur M. KODJO Angeli Unité pédagogique Santé Publique et Vétérinaire Professeur Mme LAABERKI Maria-Halima Unité pédagogique Santé Publique et Vétérinaire Maître de conférences M. LACHERETZ Antoine Unité pédagogique Santé Publique et Vétérinaire Professeur Mme LAMBERT Véronique Unité pédagogique Gestion des élevages Maître de conférences Mme LATTARD Virginie Unité pédagogique Biologie fonctionnelle Maître de conférences Mme LE GRAND Dominique Unité pédagogique Pathologie du bétail Professeur Mme LEBLOND Agnès Unité pédagogique Santé Publique et Vétérinaire Professeur Mme LEFRANC-POHL Anne-Cécile Unité pédagogique Equine Maître de conférences M. LEPAGE Olivier Unité pédagogique Equine Professeur Mme LOUZIER Vanessa Unité pédagogique Biologie fonctionnelle Maître de conférences M. MARCHAL Thierry Unité pédagogique Pathologie morphologique et clinique des animaux de compagnie Professeur M. MOUNIER Luc Unité pédagogique Gestion des élevages Maître de conférences M. PEPIN Michel Unité pédagogique Santé Publique et Vétérinaire Professeur M. PIN Didier Unité pédagogique Pathologie morphologique et clinique des animaux de compagnie Maître de conférences Mme PONCE Frédérique Unité pédagogique Pathologie médicale des animaux de compagnie Maître de conférences Mme PORTIER Karine Unité pédagogique Anatomie Chirurgie (ACSAI) Maître de conférences Mme POUZOT-NEVORET Céline Unité pédagogique Anatomie Chirurgie (ACSAI) Maître de conférences Mme PROUILLAC Caroline Unité pédagogique Biologie fonctionnelle Maître de conférences Mme REMY Denise Unité pédagogique Anatomie Chirurgie (ACSAI) Professeur Mme RENE MARTELLET Magalie Unité pédagogique Santé Publique et Vétérinaire Maître de conférences stagiaire M. ROGER Thierry Unité pédagogique Anatomie Chirurgie (ACSAI) Professeur M. SABATIER Philippe Unité pédagogique Biologie fonctionnelle Professeur M. SAWAYA Serge Unité pédagogique Anatomie Chirurgie (ACSAI) Maître de conférences M. SCHRAMME Serge Unité pédagogique Equine Professeur associé Mme SEGARD Emilie Unité pédagogique Anatomie Chirurgie (ACSAI) Maître de conférences Contractuel Mme SERGENTET Delphine Unité pédagogique Santé Publique et Vétérinaire Maître de conférences Mme SONET Juliette Unité pédagogique Anatomie Chirurgie (ACSAI) Maître de conférences Contractuel M. THIEBAULT Jean-Jacques Unité pédagogique Biologie fonctionnelle Maître de conférences M. TORTEREAU Antonin Unité pédagogique Pathologie morphologique et clinique des animaux de compagnie Maître de conférences stagiaire M. VIGUIER Eric Unité pédagogique Anatomie Chirurgie (ACSAI) Professeur Mme VIRIEUX-WATRELOT Dorothée Unité pédagogique Pathologie morphologique et clinique des animaux de compagnie Maître de conférences Contractuel M. ZENNER Lionel Unité pédagogique Santé Publique et Vétérinaire Professeur 3 4 Remerciements A Madame le Professeur Elvire Servien, De la Faculté de médecine de Lyon, Qui nous a fait l’honneur d’accepter la présidence de notre jury de thèse, Mes hommages respectueux. A Monsieur le Docteur Gilles Bourgoin, De VetAgro Sup, campus vétérinaire de Lyon, Qui nous a fait l’honneur d’encadrer et de corriger ce travail. Pour nous avoir laissé la liberté de choisir le sujet et pour la confiance qu’il nous a accordée, Mes sincères remerciements. A Monsieur le Professeur Philippe Berny, De VetAgro Sup, campus vétérinaire de Lyon, Pour nous avoir fait l’honneur de participer à notre jury de thèse, Sincères remerciements. 5 6 TABLE DES MATIERES LISTE DES FIGURES ......................................................................................................................................... 11 LISTE DES TABLEAUX ...................................................................................................................................... 13 LISTE DES ABREVIATIONS ............................................................................................................................... 15 INTRODUCTION .............................................................................................................................................. 17 PREMIERE PARTIE : GENERALITES ET MECANISMES DE LA MIGRATION ANIMALE .......................................... 19 I. GENERALITES SUR LA MIGRATION ANIMALE ........................................................................................................ 19 A. Présentation et diversité ...................................................................................................................... 19 1. Définition du terme migration ......................................................................................................................... 19 2. Diversité du phénomène migratoire ................................................................................................................ 19 a) Diversité interspécifique ............................................................................................................................. 19 b) Diversité intraspécifique ............................................................................................................................. 21 B. Exemples de migrations animales rencontrées ................................................................................... 22 1. La migration aquatique .................................................................................................................................... 22 a) La migration des poissons ........................................................................................................................... 22 b) La migration des mammifères aquatiques .................................................................................................. 26 c) La migration aquatique des reptiles ............................................................................................................ 28 2. La migration terrestre ...................................................................................................................................... 29 a) La migration des mammifères terrestres .................................................................................................... 29 b) Autres migrations terrestres ....................................................................................................................... 31 3. La migration aérienne ...................................................................................................................................... 32 a) La migration des oiseaux ............................................................................................................................. 32 b) La migration des insectes ............................................................................................................................ 33 c) Autres migrations aériennes ....................................................................................................................... 34 C. Les causes de la migration : sélection d’un habitat adapté ................................................................. 34 1. Définition de l’habitat ...................................................................................................................................... 34 2. Définition d’un habitat adapté et de la qualité de l’habitat ............................................................................. 35 a) Habitat adapté ............................................................................................................................................ 35 b) Qualité de l’habitat ...................................................................................................................................... 35 3. Le choix de l’habitat ......................................................................................................................................... 35 a) Distribution spatio-temporelle des ressources ........................................................................................... 36 b) Distribution régie par la saisonnalité des ressources .................................................................................. 37 c) Influence des interactions intra- et interspécifiques ................................................................................... 39 D. Les coûts de la migration ..................................................................................................................... 39 1. Le coût énergétique ......................................................................................................................................... 40 a) Le coût lié à la préparation à la migration ................................................................................................... 40 b) Le coût net de transport .............................................................................................................................. 40 2. Le taux de mortalité ......................................................................................................................................... 42 7 II. LES CONDITIONS REUNIES PERMETTANT LA MIGRATION ANIMALE ............................................................................ 43 A. Déterminisme génétique et plasticité phénotypique ........................................................................... 43 1. Généralités ....................................................................................................................................................... 43 2. Etude des monarques ...................................................................................................................................... 43 B. Photopériode : initiation à la migration .............................................................................................. 44 1. Variation de la photopériode ........................................................................................................................... 44 2. Réaction à la photopériode .............................................................................................................................. 44 3. Mécanismes de la photostimulation ................................................................................................................ 45 C. Aspect physio-anatomique et comportement : optimisation de la migration ..................................... 46 1. Etude théorique d’une migration optimale ..................................................................................................... 46 a) Vitesse moyenne globale de la migration ................................................................................................... 46 b) Réduction de la dépense énergétique ......................................................................................................... 48 2. Particularités et adaptation physiologiques ..................................................................................................... 48 a) Particularités physiologiques....................................................................................................................... 48 b) Particularités anatomiques ......................................................................................................................... 51 c) Comportement migratoire .......................................................................................................................... 52 D. Contrôle de l’orientation ...................................................................................................................... 54 1. Orientation chimique ....................................................................................................................................... 54 2. Orientation visuelle .......................................................................................................................................... 54 a) Orientation solaire ...................................................................................................................................... 54 b) Orientation stellaire .................................................................................................................................... 55 3. Orientation magnétique ................................................................................................................................... 55 a) Le champ géomagnétique ........................................................................................................................... 55 b) Détermination de la direction ..................................................................................................................... 56 c) Les récepteurs magnétiques et la magnétoréception ................................................................................. 57 CONCLUSION DE LA PREMIERE PARTIE ........................................................................................................... 61 DEUXIEME PARTIE : CONSEQUENCES DES CHANGEMENTS CLIMATIQUES SUR LA MIGRATION ANIMALE ...... 63 I. LES CHANGEMENTS CLIMATIQUES ..................................................................................................................... 63 A. Définitions et généralités sur le climat ................................................................................................ 63 1. Le système climatique ...................................................................................................................................... 63 a) Présentation des cinq sous-systèmes .......................................................................................................... 64 b) Complexité du système climatique ............................................................................................................. 65 2. Le temps et le climat ........................................................................................................................................ 65 B. Données actuelles sur les changements climatiques ........................................................................... 65 1. Définitions des changements climatiques ........................................................................................................ 65 2. Changements climatiques : constat et prédictions .......................................................................................... 66 a) Evolution de la température ....................................................................................................................... 66 b) Evolution des précipitations ........................................................................................................................ 68 3. Causes des changements climatiques .............................................................................................................. 69 a) Rôle du dioxyde de carbone ........................................................................................................................ 69 b) Causes naturelles et anthropiques .............................................................................................................. 69 c) Prise de conscience difficile ......................................................................................................................... 71 8
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