CRABIER_EST – Les phoques crabiers et le krill en Antarctique de l’Est

Les zones englacées sont particulièrement sensibles au réchauffement global. Pour prédire la capacité d’adaptation de prédateurs dépendant de la banquise dans ce contexte de changement climatique dans les différentes régions antarctiques, il est important de déterminer au préalable comment ils utilisent leur environnement physique et biologique. Ces prédateurs consomment de grandes quantités de ressources marines, parmi lesquelles le krill (Euphausia superba) occupe une place prépondérante. Cette espèce — dépendante de la banquise pour son développement larvaire — consomme du phytoplancton et est consommée par des prédateurs, elle assure ainsi une large part du transfert de carbone des producteurs primaires (vivant sous la banquise) vers les maillons trophiques supérieurs. Les futurs changements de l’étendue de la banquise antarctique dans un climat plus chaud pourraient affecter de manière négative les populations de krill, et par conséquence celles de leurs prédateurs. Toutefois, l’évolution future de l’ensemble du réseau trophique reste difficile à prévoir tant la compréhension des différentes composantes de l’écosystème antarctique et de leurs interactions est incomplète, voire approximative. A titre d’exemple, la connaissance de la distribution et de l’abondance du krill en hiver ainsi que des zones d’alimentation des prédateurs du krill sont à ce jour très limitées, notamment dans les régions encore peu touchées par les variations de la banquise, telles que l’Antarctique de l’Est. En effet, les études dans ces zones englacées sont difficiles car peu accessibles. Le présent projet a pour but de combler ce déficit de connaissances, en étudiant l’écologie des phoques crabiers et des écosystèmes dans lesquels ils évoluent, ainsi que de documenter l’évolution au cours du temps de ces systèmes et prédire le devenir des populations de ce prédateur marin. Les phoques crabiers sont les plus grands consommateurs de krill (60 à 70 millions de tonnes de krill par an) et les plus abondants au monde (7 à 30 millions), ainsi les changements dans son écologie, sa distribution et son comportement reflètent les changements dans la population de krill de l’Antarctique. Grâce à des techniques de bio-télémétrie, on enregistre les plongées des phoques, les phases d’accélération et leur position, on pourra déterminer les zones d’alimentation clés et la distribution du krill très importante pour l’écosystème.

Ces résultats appuieront la consolidation de la base scientifique d’une gestion écosystémique de la pêche au krill par la Commission pour la conservation de la faune et la flore marines de l’Antarctique. En effet, il n’y a pour le moment pas de pêche significative de krill dans l’Antarctique de l’Est, mais des notifications récentes de navires norvégiens et chinois suggèrent un intérêt croissant de l’industrie pour cette région et pour cette ressource. Cette étude permettra la mise en place d’une surveillance sur la distribution du krill et des zones d’alimentation des prédateurs du krill en l’absence de pression de pêche afin d’anticiper les éventuelles menaces pour l’écosystème centré sur le krill. Ce projet remplira de fait 1) un des objectifs du programme de contrôle de l’écosystème de la Commission pour la conservation de la faune et la flore marines de l’Antarctique, c’est-à-dire distinguer les changements dus à l’exploitation des ressources marines des changements dus à la variabilité environnementale. Ce projet contribuera également à 2) « l’évaluation des risques » dans la zone afin d’essayer de comprendre l’impact possible de la pêche sur l’écosystème. Enfin les modèles d’habitat du krill utilisés pour élaborer les projections des populations de krill et les stocks comportent des limitations spatiales et temporelles importantes et connues en raison du manque de données disponibles, en particulier pendant la saison hivernale. Cette recherche fournira 3) des informations sur la distribution et l’abondance de cette espèce sous la glace de mer et pendant l’hiver, mais aussi sur son importance cruciale pour ses prédateurs, les phoques crabiers (dans le cadre de ce projet) et les relations fonctionnelles qu’ils entretiennent, en surveillant les changements dans les interactions trophiques.

Les interventions sur les phoques crabiers se feront après la période de mue entre février et avril 2025, 20 individus maximum seront équipés et garderont leur balise entre 8 à 11 mois jusqu’à la mue suivante ou jusqu’à ce que la balise se décolle. On procèdera à une sédation sans contention à l’aide d’une perche (10 à 20 min), puis une anesthésie (20 à 45 min) durant laquelle aura lieu l’équipement de l’appareil (contenant l’accéléromètre, le capteur de profondeur, de température et le système de localisation via Argos) par collage sur la fourrure, ainsi qu’une prise de sang (18 ml une fois) et le prélèvement d’une vibrisse pour étudier le régime alimentaire des phoques crabiers (utilisation des isotopes stables du carbone et de l’azote par analyse chimique). Le matériel tombera à la mue sans recapture de l’animal.

L’induction de l’anesthésie sera faite à l’aide d’une perche à proche distance de l’animal mais sans contention donc les phoques subiront un stress de courte durée durant la procédure (~3 min). L’anesthésie à distance présente plus de risques chez certaines espèces de phoques que la contention et l’injection par voie intra- veineuse or, le phoque crabier est un animal agressif et sa contention est particulièrement difficile ; elle rallongerait le temps de stress auquel l’animal est exposé. Il existe des risques plus fréquents de surdosage ou sous dosage mais la procédure est en revanche moins stressante pour l’animal. La prise de sang et le prélèvement de vibrisse auront lieu durant l’anesthésie de l’animal et n’auront pas d’effet significatif sur l’animal (prélèvement de 0,036% du volume sanguin d’un individu de 300 kg et repousse de la vibrisse prélevée). Les instruments sont collés sur la tête à l’aide de colle epoxy bi-composants selon un protocole éprouvé. Nous nous attendons à ne pas observer d’effet mesurable des instruments sur le comportement alimentaire des phoques car il a été montré qu’une caméra de section deux fois plus grande que celle utilisée ici n’avait pas d’impact significatif sur la durée moyenne des plongée, la dépense énergétique, et la fréquence des mouvements de nage des phoques de Weddell. De plus, lors d’une autre étude qui a comparé le gain de masse et le taux de survie d’éléphants de mer équipés et non équipés, aucun effet de la pose, même répétée, d’équipement n’a été détecté. Enfin une étude récente de l’effet de la pose d’instruments sur des phoques de Weddell et des éléphants de mer par la méthode de la colle epoxy a montré que cette dernière n’avait pas d’impact biologique détectable sur les animaux.

Les individus étudiés seront libérés dans leur habitat naturel une fois équipés, le matériel sera récupéré à distance sans recapture. Application de la règle des «trois R».

L’objectif étant d’étudier le phoque crabier et son écologie en mer dans leur milieu naturel, il ne peut pas être remplacé par une autre espèce, par des animaux d’élevage, ou encore par des expérimentations en captivité. Le phoque crabier a seulement fait l’objet d’une étude dans cette zone de l’Antarctique et on ne peut donc pas le Remplacer par une autre espèce.

La Réduction est appliquée, puisque le nombre d’animaux capturés est limité à un nombre maximum de 20 individus (objectif autour de 15 individus) pour une campagne dû aux contraintes des déploiements à bord d’un brise-glace (déploiement du personnel sur la banquise pendant une durée limitée pour laquelle les conditions météorologiques doivent être optimales). Ce nombre correspond à 20 individus sur un effectif total de la population de phoques crabiers en Antarctique estimée à ~7 à 30 millions. L’estimation statistique de nombre d’individus nécessaires pour comprendre les variations de leur comportement en fonction des variations de la distribution du krill n’est pas envisageable, car l’effet mesuré est variable et se caractérise par des changements d’habitats ou de stratégies d’alimentation pas toujours facilement quantifiables, et nous ne savons pas en avance les comportements que nous allons observer. Dans un schéma idéal, nous souhaiterions avoir le plus de déploiements possibles (avec des stades d’âge et sexes différents) pour avoir le plus de diversité dans les relations entre l’écologie en mer de ces animaux, leur proie (le krill) et les conditions environnementales. En revanche nous essayons d’équiper le plus d’animaux possibles en prenant en compte les contraintes climatiques extrêmes du terrain, la disponibilité des animaux, les contraintes liés à leur cycle de vie (phase sur la banquise, lactation, mue) et les coûts très importants des instruments. Nos analyses multivariées à effets mixtes ne visent pas à comparer les sexes ou les stades d’âge, et le nombre d’individus défini est suffisant pour diversifier les traits individuels car chaque individu « bio- échantillonnent » leur environnement dans plusieurs zones différentes.

Les points limites de la procédure et leur Raffinement sont les suivant: 1) L’état général de l’animal est évalué avant sa capture (embonpoint, absence de malformation et de plaie) ; 2) Stress lié à la capture : l’animal est anesthésié à distance à l’aide d’une perche, le stress est minimisé et la contention est absente ; 3) Surveillance de l’anesthésie: les paramètres cardiaques et respiratoires de l’individu sont surveillés ainsi que le degré d’anesthésie: protocole de gestion de complications éventuelles lors de l’anesthésie joint à cette demande. 4) Récupération du matériel : pas de récupération possible dans la zone de banquise dite dérivante avec le brise-glace (les animaux sont constamment en mouvement), les balises tomberont avec le poil des phocidés au cours de la période de mue l’année d »après qui se déroule entre janvier et février. 5) Taille de l’instrument : Nous nous attendons à ne pas observer d’effet mesurable des instruments sur le comportement alimentaire des phoques car il a été montré qu’une caméra de section deux fois plus grande que celle utilisée ici n’avait pas d’impact significatif sur la durée moyenne des plongée, la dépense énergétique, et la fréquence des mouvements de nage des phoques de Weddell. De plus, lors d’une autre étude qui a comparé le gain de masse et le taux de survie d’éléphants de mer équipés et non équipés, aucun effet de la pose, même répétée, d’équipement n’a été détecté. Enfin une étude récente de l’effet de la pose d’instruments sur des phoques de Weddell et des éléphants de mer par la méthode de la colle epoxy a montré que cette dernière n’avait pas d’impact biologique détectable sur les animaux.

Ce projet vise à améliorer notre compréhension de l’écologie des phoques crabiers et des écosystèmes dans lesquels ils évoluent, ainsi que de documenter l’évolution au cours du temps de ces systèmes et prédire le devenir des populations de ce prédateur marin. Les phoques crabiers sont les plus grands consommateurs de krill (60 à 70 millions de tonnes de krill par an) et les plus abondants au monde (7 à 30 millions), ainsi les changements dans son écologie, sa distribution et son comportement reflètent les changements dans la population de krill de l’Antarctique. Grâce à des techniques de bio-télémétrie, on enregistre les plongées des phoques, les phases d’accélération et leur position, on pourra déterminer les zones d’alimentation clés et la distribution du krill très importante pour l’écosystème. Cette procédure concerne des animaux adultes car ce sont les individus présents sur la banquise, les juvéniles sont plus fréquemment en mer jusqu’à ce qu’ils atteignent le stade reproducteur.