Effet de la température sur la composition isotopique et le métabolisme respiratoire chez Gammarus aequicauda (Martynov, 1931)

Abstract

La composition isotopique d’un consommateur a pour origine la composition isotopique de ses sources de nourriture modifiée par les différents processus métaboliques propres à l’individu. Ces processus, appelés fractionnements isotopiques, peuvent être directement ou indirectement influencés par la température de l’environnement. La température est un facteur environnemental clé qui a un impact important chez les ectothermes. Un accroissement thermique s’accompagne d’une augmentation de la demande en oxygène. Pour analyser la relation entre le fractionnement, la température et le métabolisme, il est donc nécessaire de mesurer certains aspects du métabolisme. Le taux de consommation en oxygène mesuré par respirométrie est un bon indicateur du taux d’activité métabolique aérobie. Ce mémoire vise à explorer expérimentalement l’effet de la température sur la variabilité des isotopes stables du carbone, de l’azote et du soufre chez un crustacé amphipode marin modèle, le gammare Gammarus aequicauda, en relation avec le métabolisme respiratoire. Les animaux, élevés dans un aquarium de 400L depuis 2013 ont été soumis à six paliers successifs de température d’une durée d’un mois : 20, 15, 12, 15, 20 et 25°C, respectivement. Des prélèvements ont été effectués chaque semaine pour les analyses isotopiques et élémentaires (n =5 pour mâles et femelles, respectivement) et chaque mois pour les mesures de respirométrie (n = 6 pour mâles et femelles). Les sources alimentaires potentielles ont été également prélevées mensuellement (détritus de posidonies, matière organique du sédiment, biofilm algal des parois de l’aquarium) et leurs compositions isotopiques et élémentaires varient peu au cours du temps. Par contre, des variations importantes de la composition isotopique en carbone (δ13C) et en azote (δ15N) des gammares ont été observées en fonction du temps. Ces variations sont indépendantes de la température et correspondent vraisemblablement à un changement de régime alimentaire au cours de l’expérience. G. aequicauda consommait principalement de la litière de Posidonia oceanica en début d’expérience et du biofilm algal en fin d’expérience. Ces changements isotopiques masquent tous les autres effets potentiels et n’ont pas permis de calculer les paramètres envisagés (facteur de fractionnement trophique et turnover isotopique). Parmi les individus, des différences liées au sexe ont été constatées. Les changements de régime alimentaire précoces suspectés chez les femelles sont probablement à mettre en lien avec des demandes énergétiques supérieures liées à la reproduction. Aucun lien n’a pu être établi entre les valeurs de respiration mesurées et les compositions isotopiques, en particulier celles du carbone. Il est possible que le changement de nourriture constaté masque ces relations potentielles. Cette expérimentation est riche en enseignements et illustre la plasticité et les capacités adaptatives dont G. aequicauda est capable lorsqu’il est élevé en milieu captif semi-naturel.