Impact of climate changes and seabird spatial distribution
IMPACT DES CHANGEMENTS CLIMATIQUES ET DISTRIBUTION SPATIALE DES OISEAUX MARINS DE L'OCÉAN AUSTRAL
Résumé
According to the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), accelerated global warming is now non-equivocal. The aim of this PhD thesis was to assess past and recent climate changes in the Austral ocean and evaluate whether impact of these changes on seabirds spatial distribution was already discernible and/or predictible. Using historical vessel-based surveys data on 12 seabirds species, we documented a decrease in abundance of three species and found distinct changes in distribution between the 1980s and the 2000s. The distributional range of these species extended into subtropical waters where warming has been more pronounced. Tracking data provide crucial information on spatio-temporal variability of foraging habitats. We developped habitat models to (1) caracterize oceanographic conditions of foraging habitats, (2) understand species responses to seasonal and interannual climate variations, and finally (3) predict the future distribution of favourable habitats using IPCC's climatic projections. The two species investigated target productive zones where resources availability is predictable in space and time. Seasonal variations of the distribution of white-chinned petrels (Procellaria aequinoctialis) from Kerguelen are mainly driven by sea-ice dynamic whereas king penguins (Aptenodytes Patagonicus) from Crozet are tightly associated with the polar front. These oceanographic features, forced by temperature, drive the abundance and distribution of marine resources available to predators. Consequently, the 1 to 3°C warming predicted by the IPCC could have major consequences on prey availability in the future. Our predictive models revealed a southward shift of 300 km of king penguin's foraging zones by the end of the 21st century. Such a shift is likely to be beyond penguins' foraging abilities. Despite the uncertainties of models and responses of the lower trophic levels, our results suggest a strong selection pressure on foraging strategies in the future.
D'après le dernier rapport du Groupe Intergouvernemental d'Experts sur l'Evolution du Climat (GIEC), la réalité d'un réchauffement majeur du climat est sans équivoque. Ce travail de thèse a consisté à dresser un bilan des changements climatiques passés et récents dans l'océan Austral et à évaluer si l'impact de ces changements sur la distribution spatiale des oiseaux marins était déjà détectable et/ou prévisible. Grâce aux données historiques d'observation en mer par bateau sur 12 espèces d'oiseaux marins, nous avons mis en évidence une diminution d'abondance chez trois espèces et des changements de distribution contrastés entre les années 1980 et 2000. Ces espèces ont la particularité d'exploiter les eaux subtropicales où le réchauffement a été plus intense pendant cette période. Les suivis télémétriques apportent des informations précieuses sur la variabilité spatio-temporelle de la distribution des zones d'alimentation. Les modèles d'habitat nous ont permis de (1) caractériser les habitats exploités d'un point de vue océanographique, (2) comprendre la réponse des oiseaux aux variations saisonnières et interannuelles du climat, et enfin (3) prédire la distribution future des habitats favorables en utilisant les projections climatiques du GIEC. Les deux espèces étudiées ciblent des zones productives où les ressources sont prédictibles dans le temps et l'espace. Les variations saisonnières de la distribution du pétrel à menton blanc (Procellaria aequinoctialis) de Kerguelen sont principalement gouvernées par la dynamique de la glace de mer alors que les manchots royaux (Aptenodytes Patagonicus) de Crozet sont étroitement liés au front polaire. Ces structures océanographiques, forcées par la température, gouvernent la distribution et l'abondance des ressources disponibles pour les prédateurs. Le réchauffement de 1 à 3°C prédit par les modèles climatiques pourrait donc avoir des conséquences importantes sur la disponibilité des proies. Ainsi, nos modèles d'habitat prédictifs ont révélé un déplacement de 300 km vers le sud des zones d'alimentation du manchot royal d'ici la fin du 21ème siècle. Un tel changement serait bien au-delà des capacités de recherche alimentaire actuelles des manchots. Malgré les incertitudes liées aux modèles et aux réponses des niveaux trophiques inférieurs, nos résultats suggèrent une forte pression de sélection sur les stratégies d'approvisionnement des oiseaux marins dans les années à venir.