Variabilité de la composition isotopique et la contamination en mercure chez le pétrel des neiges (Pagodroma nivea)

Abstract

L’Antarctique et l’océan Austral sont des zones isolées géographiquement et dépourvues de population humaine significative, ce qui en font des zones d’intérêt dans la recherche scientifique du changement climatique sur la biodiversité dans un milieu peu anthropisé. Les oiseaux marins sont communément utilisés comme indicateur du milieu, notamment la contamination en mercure. Le pétrel des neiges Pagodroma nivea Forster, membre de la famille des Procellariidae, est un petit oiseau que l’on retrouve exclusivement en Antarctique, et il fait partie des rares espèces qui ne quittent jamais l’océan Austral. Cette espèce, dépendant de la mer pour se nourrir, pourrait être impactée par les changements globaux observés dans l’océan Austral via l’altération des réseaux trophiques océaniques et côtiers. Ce mémoire a pour objectif d’étudier la variabilité de la composition isotopique en carbone (C), azote (N) et soufre (S), ainsi qu’à la contamination en mercure chez cette espèce d’oiseau marin endémique de l’Antarctique . Nous nous sommes intéressés plus particulièrement à la variabilité inter-plumes, à la variabilité inter-individuelle et intergénérationnelle, et inter colonies. Six colonies de Pétrels des Neiges ont été échantillonnées sur la Western Sør Rondane Mountains proche de la Station de la Princesse Élisabeth (71° 57′ S, 23° 21′ E) durant l’été austral 2017-2018. Nos résultats ont montré une importante variabilité de la concentration en mercure, de 230 ng.g-1 à 3900 ngHg.g-1 . Cette variabilité est principalement expliquée par la variabilité inter-générationnelle (i.e. les juvéniles sont nettement moins contaminés que les adultes) et, dans une certaine mesure, par la variabilité inter-colonies. Les niches isotopiques nous montrent une différenciation claire entre les jeunes pétrels et les adultes. Les niches isotopiques des juvéniles sont similaires entre elles, suggérant que durant cette période, les adultes des différentes colonies nourrissent leurs jeunes à partir de la même zone côtière et avec des proies similaires. En revanche, les niches isotopiques des adultes dans les différentes colonies sont beaucoup plus variables, suggérant des différences individuelles et entre colonies dans les zones d’hivernage et/ou dans les régimes alimentaires. Il n’a pas été possible de mettre en évidence une relation entre rapports isotopiques (en particulier avec le rapport isotopique de l’azote, indicateur de position trophique) et contamination en mercure, suggérant que les différences sont expliquées par d’autres paramètres que la position trophique (âges, lieu d’hivernage, etc.).

The Antarctica and the Southern Ocean are geographically isolated areas with no significant human population, which makes these areas of interest in scientific research on climate change on biodiversity in a sparsely populated environment. Seabirds are commonly used as an indicator of the environment, especially mercury contamination. The snow petrel, Pagodroma nivea (Forster), a member of the Procellariidae family, is a small bird found exclusively in Antarctica and is one of the few species that never leaves the Southern Ocean. This species, dependent on the sea for food, could be impacted by global changes observed in the Southern Ocean via alteration of oceanic and coastal food webs. The aim of this thesis is to study the variability of carbon (C), nitrogen (N) and sulphur (S) isotopic composition, as well as mercury contamination in this endemic Antarctic seabird species. We were particularly interested in inter-feather variability, inter-individual and inter-generational variability, and inter-colony variability. Six Snow Petrel colonies were sampled on the Western Sør Rondane Mountains near the Princess Elisabeth Station (71° 57′ S, 23° 21′ E) during the austral summer of 2017- 2018. Our results showed a significant variability in mercury concentration, from 230 ng.g-1 to 3900 ng Hg.g-1 . This variability is mainly explained by inter-generational variability (i.e. juveniles are significantly less contaminated than adults) and, to some extent, inter-colony variability. Isotopic niches show a clear differentiation between juvenile and adult petrels. The isotopic niches of juveniles are similar to each other, suggesting that during this period, adults from different colonies feed their young from the same coastal area and with similar prey. In contrast, the isotopic niches of adults in different colonies are much more variable, suggesting individual and inter-colony differences in wintering areas and/or diets. It was not possible to show a relationship between isotope ratios (especially with the nitrogen isotope ratio, an indicator of trophic position) and mercury contamination, suggesting that the differences are explained by other parameters than trophic position (ages, overwintering location, etc.).