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Adaptation et persistance des populations de saumon face au changement climatique
Mathieu Buoro
To cite this version:
Mathieu Buoro. Adaptation et persistance des populations de saumon face au changement climatique.
Journée Scientifique et technique du Pôle Migrateurs, Jun 2019, Paris, France. �hal-02184264�
Pôle R&D pour la gestion des migrateurs amphihalins dans leur environnement
Adaptation et persistance des populations de saumon face au
changement climatique
BUORO Mathieu
12 06 2019
@Bretagne Grand Migrateur
Contexte
ICES report 2010
Contexte - Exploita.on
12-13 mars 2019, Nantes Mathieu Buoro - INRA 4
Contexte – Con.nuité écologique & connec.vité
Mathieu Buoro - INRA 5
Contexte – Changement climatique (CC)
Matura&on précoce
Smoltification
(Tacon)
Contexte - Cycle biologique du saumon
Bal et al. 2017 J. Fish Biol.
Contexte – Changements phénotypiques
12-13 mars 2019, Nantes Mathieu Buoro - INRA 8
Comment le CC et les activitées humaines impactent les populations de saumons?
Comment les populations répondent aux changements en cours et à venir? Peuvent-elles s’adapter à ces
changements rapides?
Quels sont les mecanismes d’adaptation et les facteurs de resilience des populations?
Comment favoriser l’adaptation/mitigation/resilience?
Challenges
12-13 mars 2019, Nantes Mathieu Buoro - INRA 9
Evaluer les pressions de selec.on, la capacité
d’ adapta.on au changement clima.que (CC) et de pra.ques de ges.on pour assurer la stabilité et la résilience des popula.ons
Objectif
1. Accommoda.on/Plas.cité phénotypique
• Comportement (refuge thermique,…)
• Histoires de vie (phénologie, migra.on/matura.on)
Ph e n o typ e
Signal environnemental (e.g. ressources)
Comment les populations peuvent-elles s’adapter aux changements environnementaux?
Nor me
de réa
c& on
Resident Immature PHM
Migrant
Mature
1HM
1. Accommodation/Plasticité phénotypique
P he no ty pe
Plusieurs Hiver de Mer (PHM) Maturation
=1 Hiver de Mer (1HM)
Décision de maturation à 1 an de mer
Nor me
de réa
c& on
Taille
Comment les popula.ons peuvent-elles s’adapter aux
changements environnementaux?
1. Accommodation/Plasticité phénotypique
P he no ty pe
PHM 1HM
Taille
2019
Comment les popula.ons peuvent-elles s’adapter aux
changements environnementaux?
1. Accommoda.on/Plas.cité phénotypique
P he no ty pe
PHM 1HM
Taille
2029 2019
Comment les popula.ons peuvent-elles s’adapter aux
changements environnementaux?
1. Accommoda.on/Plas.cité phénotypique
P he no ty pe
PHM 1HM
Taille
2029 2019 2049
Comment les popula.ons peuvent-elles s’adapter aux
changements environnementaux?
2. Adaptation génétique
P he no ty pe
PHM 1HM
Seuil de maturation
Taille
PlasVcité
phénotypique adaptaVve
Comment les popula.ons peuvent-elles s’adapter aux
changements environnementaux?
2. Adaptation génétique
P he no ty pe
PHM 1HM
Taille
2019
Comment les popula.ons peuvent-elles s’adapter aux
changements environnementaux?
2. Adapta.on géné.que
P he no ty pe
PHM 1HM
Taille
2029 2019
Comment les popula.ons peuvent-elles s’adapter aux
changements environnementaux?
2. Adapta.on géné.que
P he no ty pe
PHM 1HM
Taille
2029 2019
Comment les popula.ons peuvent-elles s’adapter aux
changements environnementaux?
2. Adapta.on géné.que
P he no ty pe
PHM 1HM
Taille
2049 2029 2019
Comment les popula.ons peuvent-elles s’adapter aux
changements environnementaux?
P he no ty pe
PHM 1HM
Taille
2029 2019
Intensité et direcVon des changements
Comment les popula.ons peuvent-elles s’adapter aux
changements environnementaux?
P he no ty pe
PHM 1HM
Taille
2019
Erosion de la diversité généVque et phénotypique (e.g. pêche sélecVve)
Comment les popula.ons peuvent-elles s’adapter aux
changements environnementaux?
Changements évoluVfs
C ha ng e m e m n ts en v ir o n n em en ta u x
Changements environnementaux & évolu.fs
Changements évolutifs
C ha ng e m e m n ts en v ir o n n em en ta u x
maladaptation
Changements environnementaux & évolu.fs
Changements évoluVfs
C ha ng e m e m n ts en v ir o n n em en ta u x
Pêche sélective
Changements environnementaux & évolu.fs
Changements évolutifs
C ha ng e m e m n ts en v ir o n n em en ta u x
Pêche sélective
Changements environnementaux & évolu.fs
PrédicVon
Réponse des populaVons face au CC dépend de nombreux mécanismes éco-
évoluVfs peu ou mal connue, d’intéracVons complexes entre traits d’histoire de vie, des contraintes écologiques et évoluVves, et vitesse/direcVon des pressions
sélecVves qu’elles subissent
Prospectives
(Sur la base des connaissances disponibles)
Démographie évolu.ve
Acquisition des connaissances
Populations
Gènes Individu
Jo ur An née
Dé cad es
Sites Régions Aire distribution
Acquisition des connaissances Diadromous Fish in Coastal Rivers Observatory (ORE-DiaPFC)
PopulaVons
Gènes Individu
Jo ur An née
Dé cad es
Sites Régions Aire distribuVon
Acquisi.on des connaissances Diadromous Fish in Coastal Rivers Observatory (ORE-DiaPFC)
Gènes & Expression
SalmoClim INRA-ACCAF
| 7:43552 | DOI: 10.1038/srep43552
www.nature.com/scientificreports
Genetic architecture of threshold reaction norms for male alternative reproductive tactics in Atlantic salmon ( Salmo salar L.)
Olivier Lepais, Aurélie Manicki, Stéphane Glise, Mathieu Buoro & Agnès Bardonnet Alternative mating tactics have important ecological and evolutionary implications and are determined by complex interactions between environmental and genetic factors. Here, we study the genetic effect
relevant phenotypic expression. Early male parr maturation rates varied greatly across families (10 to 93%) which translated into 90% [64–100%] of the phenotypic variation explained by genetic variation.
Three significant QTLs were found for the maturation status, however only one collocated with a highly significant QTL explaining 20.6% of the variability of the maturation threshold located on chromosome 25 and encompassing a locus previously shown to be linked to sea age at maturity in anadromous
O IO I ni . au a s our 4310 aint e ur i e e rance. orrespon ence an re uests for materia s s ou e a resse to O. . emai : o i ier. epais inra.fr
recei e : 23 eptem er 201 accepte : 25 anuar 2017 Pu is e : 10 arc 2017
OPEN
doi:10.1111/j.1558-5646.2010.01029.x
INVESTIGATING EVOLUTIONARY TRADE-OFFS IN WILD POPULATIONS OF ATLANTIC SALMON (SALMO SALAR): INCORPORATING DETECTION PROBABILITIES AND INDIVIDUAL
HETEROGENEITY
Mathieu Buoro,1,2,3Etienne Pr ´evost,2,4,5and Olivier Gimenez1,6
1Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive, campus CNRS, UMR 5175, 1919 Route de Mende,
Populations
Gènes Individu
Jo ur An née
Dé cad es
Sites Régions Aire distribution
Diadromous Fish in Coastal Rivers Observatory (ORE-DiaPFC)
Gènes & Expression
SalmoClim INRA-ACCAF
| 7:43552 | DOI: 10.1038/srep43552
www.nature.com/scientificreports
Genetic architecture of threshold reaction norms for male alternative reproductive tactics in Atlantic salmon ( Salmo salar L.)
Olivier Lepais, Aurélie Manicki, Stéphane Glise, Mathieu Buoro & Agnès Bardonnet Alternative mating tactics have important ecological and evolutionary implications and are determined by complex interactions between environmental and genetic factors. Here, we study the genetic effect
relevant phenotypic expression. Early male parr maturation rates varied greatly across families (10 to 93%) which translated into 90% [64–100%] of the phenotypic variation explained by genetic variation.
Three significant QTLs were found for the maturation status, however only one collocated with a highly significant QTL explaining 20.6% of the variability of the maturation threshold located on chromosome 25 and encompassing a locus previously shown to be linked to sea age at maturity in anadromous
O IO I ni . au a s our 4310 aint e ur i e e rance. orrespon ence an re uests for materia s s ou e a resse to O. . emai : o i ier. epais inra.fr
recei e : 23 eptem er 201 accepte : 25 anuar 2017 Pu is e : 10 arc 2017
OPEN
doi:10.1111/j.1558-5646.2010.01029.x
INVESTIGATING EVOLUTIONARY TRADE-OFFS IN WILD POPULATIONS OF ATLANTIC SALMON (SALMO SALAR): INCORPORATING DETECTION PROBABILITIES AND INDIVIDUAL
HETEROGENEITY
Mathieu Buoro,1,2,3Etienne Pr ´evost,2,4,5and Olivier Gimenez1,6
1Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive, campus CNRS, UMR 5175, 1919 Route de Mende,
Intégra.on des connaissances
Piou & Prévost, 2012. Ecological Modelling, 231: 37-52
Experimenta.ons in silico – popula.ons virtuelles
http://ibasam.github.io/IBASAM/
Individual Based demo-genetic Atlantic Salmon Model
Simulations (gris)
Observations du Scorff (noir)
Experimenta.ons in silico – popula.ons virtuelles
Experimenta.ons in silico – popula.ons virtuelles
T ° ea u : + 3 ° C A m p lit u d e d é b it : +
2 5 %
Conditions de croissance: -25 %
Experimenta.ons in silico – popula.ons virtuelles
T ° e au : + 3 ° C A m p lit u d e d é b it : +
2 5 %
Conditions de croissance: -25 %
Pêche sélective
(e.g 1HM vs PHM)
0 10 20 30 40 50
50 150
Time
Nombre de retour
No CC With CC
60 100 140
Nombre de retour Control 1SW MSW Small Medium Big Small & Big Selective fisheries
● ●
●
●
● ● ●
● ● ● ●
●
●
●
●
●
No CC With CC
0 10 20 30 40 50
650 700 750 800
Time
T aille
No CC With CC
660 700 740
T aille Control 1SW MSW Small Medium Big Small & Big Selective fisheries
● ● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ● ●
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