Écologie trophique des grands prédateurs marins de
l'Océan Indien occidental tropical par l'étude conjointe
de la bioaccumulation des éléments traces
et des rapports isotopiques.


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Jessica KOJADINOVIC

Université de La Réunion 
2003 / 2006

Directeur de thèse : Paco Bustamante, Maître de conférence à l’Université de La Rochelle, CRELA UMR 6217.

Co-encadrants scientifique : Matthieu Le Corre, Maître de conférence à l’Université de La Réunion, Laboratoire ECOMAR et Richard P. Cosson, Chargé de recherche CNRS détaché à l’Université de Nantes, EMI EA 2663.

Cette thèse est financée par le  Conseil Régional de La Réunion ainsi que le Fond Social Européen.

  Écologie trophique, Oiseaux marins, Poissons pélagiques, Bio-indicateurs, Écosystèmes tropicaux, Éléments traces, Bioaccumulation, Détoxification, ?¹³C, ?¹⁵N, Niveaux trophiques

  Les connaissances biologiques et écologiques des espèces marines tropicales de l'hémisphère sud sont souvent moins développées que dans les autres régions du globe. Ceci est notamment vrai concernant l'écologie trophique des oiseaux marins et des grands poissons pélagiques des eaux de l'Océan Indien occidental. L'utilisation de bio-marqueurs, tels que les éléments traces et les isotopes stables, est de plus en plus développée pour l'étude de tels organismes que le mode de vie rend difficile à étudier de façon directe par des méthodes classiques (étude de contenus stomacaux, observation...).

  De plus, l'Océan Indien occidental est considéré comme « non pollué » par les activités humaines de part son caractère isolé et constitue ainsi un « site laboratoire » intéressant pour le suivi d'éventuelles variations des teneurs d'éléments traces dans l'environnement, que ces variations soient d'origine naturelle ou entropique.

u      Faire un état des lieux de l'imprégnation métallique dans les écosystèmes marins de l'Océan Indien occidental par l'intermédiaire de bio-indicateurs (oiseaux et poissons pélagiques).

u      Mettre en relation les niveaux d'imprégnation des poissons d'intérêt commercial et les teneurs habituellement citées comme étant néfastes pour l'Homme.

u      Étudier la bioaccumulation et les processus de détoxification du mercure, du plomb, du cadmium, du cuivre, du fer, du manganèse, du sélénium et du zinc dans cinq espèces ichtyologiques (Xiphias gladius, Tunnus albacares, Katsuwonus pelamis, Coryphaena hippurus et Acanthocybium solandri) et six espèces de l'avifaune marine (Sterna fuscata, Anous stolidus, Anous tenuirostris, Puffinus lherminieri, Pterodroma baraui et Phaeton lepturus).

u      Étudier l'écologie trophique des espèces de prédateurs supérieurs cités ci-dessus répartis dans la zone tropicale de l'Océan Indien occidental par l'intermédiaire de bio-marqueurs que sont les éléments traces et les isotopes stables.

 • Collecte d'échantillons : Échantillonnage des oiseaux à La Réunion, aux Seychelles, aux Glorieuses, à Juan de Nova et à Europa. Échantillonnage des poissons à La Réunion et dans le nord du Canal du Mozambique.

• Étude des éléments traces : Les prédateurs supérieurs sont exposés aux éléments traces principalement via leur nourriture. Diverses études ont par ailleurs montrées que les prédateurs se nourrissant préférentiellement de poissons présentent des teneurs en mercure beaucoup plus importantes que ceux qui s'alimentent essentiellement en céphalopodes. En revanche, ces derniers sont considérés comme des vecteurs d'apport de cadmium vers les maillons supérieurs. Ainsi, les mesures de concentrations de différents métaux dans divers organes aux capacités de stockage plus ou moins importantes (foie, reins, muscles et plumes d'oiseaux) m'ont permis d'apporter des informations sur le régime alimentaire des animaux considérés, informations complémentaires de celles apportées par des analyses de contenus stomacaux effectuées par les laboratoires de l'IRD et ECOMAR de l'Université de La Réunion.

  Dans un même temps, afin de mieux pouvoir interpréter les teneurs en éléments traces, j'ai tenté de comprendre le devenir du mercure, du plomb, du cadmium, du cuivre, du fer, du manganèse, du sélénium et du zinc dans chacune des espèces, en m'intéressant particulièrement aux phénomènes de bioaccumulation et de détoxification.

    • Étude des isotopes stables : L'utilisation des isotopes de carbone et d'azote repose sur la comparaison des rapports ¹³C/¹²C (?¹³C) et ¹⁵N/¹⁴N (?¹⁵N) entre les protéines des tissus des prédateurs et celles de leurs proies. Le ?¹³C qui est très peu enrichi d'un niveau trophique à un autre (1‰), apporte une information sur la source de carbone à la base de la chaîne trophique et permet de discriminer les masses d'eau ; les signatures de celles-ci varient notamment avec la latitude. Cette approche m'a permise d'apporter des indications comparatives sur les zones d'alimentation des prédateurs.  En revanche, le ?¹⁵N s'enrichit de 3 à 4‰ entre chaque niveau trophique et donne une information sur le niveau trophique du prédateur.

Par le biais de ces deux marqueurs, je tâche de mieux cerner les relations trophiques existant entre les prédateurs supérieurs de divers écosystèmes de l'Océan Indien occidental tropical. 

  Revues internationales avec comité de lecture

Ø       J. Kojadinovic, M. Potier, M. Le Corre, R.P. Cosson and P. Bustamante (2006), Mercury content in commercial pelagic fish of the Western Indian Ocean. The Science of the Total Environment, 21 pages, à paraître.

Ø       J. Kojadinovic, M. Le Corre, P. Bustamante, R.P. Cosson and M. Salamolard (2006) Preliminary results on trace element levels in three species of seabirds from Reunion Island (Western Indian Ocean). Ostrich, 13 pages, à paraître.

Revues nationales

Ø       Kojadinovic J., Falquet M-P. and Conand C. (2004) Acanthaster planci on La Reunion reefs. Reef encounter, 32: 26-27 (Australie).

Articles soumis

Ø       J. Kojadinovic, M. Le Corre, R.P. Cosson and P. Bustamante (2006) Trace elements in three marine birds breeding on Reunion Island (Western Indian Ocean) – Part 1: Factors influencing their bioaccumulation, 26 pages, Soumis pour deuxième lecture dans Archives of Environmental Contamination and Toxicology.

Ø       J. Kojadinovic, P. Bustamante, M. Le Corre, and R.P. Cosson (2006) Trace elements in three marine birds breeding on Reunion Island (Western Indian Ocean) – Part 2: Factors influencing their detoxification, 20 pages, Soumis pour deuxième lecture dans Archives of Environmental Contamination and Toxicology.

Ø       J. Kojadinovic, M. Potier, M. Le Corre, R.P. Cosson and P. Bustamante (2006) Bioaccumulation of trace elements in pelagic fish from the Western Indian Ocean, 36 pages, Soumis à Environmental Pollution.

Conférences internationales avec comité de lecture et actes

Ø       J. Kojadinovic, M-P. Falquet, P. Mangion, C. Conand (2004) Distribution, abundance and asexual reproduction of Asterina burtoni (Asteroidea: Echinodermata) from La Reunion reefs (Western Indian Ocean). In: Echinoderms: München - Heinzeller and Nebelsick (eds) - Taylor and Francis Group, London, p 225-229.

Communications orales

Ø       Bioaccumulation of metals in three species of marine birds from Reunion Island (Western Indian Ocean). J. Kojadinovic, P. Bustamante and M. Le Corre - 11^th Pan Africain Ornithological Congress, 2004, Djerba, Tunisie.

Ø       Bioaccumulation de métaux dans les grands prédateurs marins de La Réunion (Océan Indien): cas de trois espèces d'oiseaux. J. Kojadinovic, P. Bustamante, M. Le Corre, R.P. Cosson & M. Salamolard - ``Jounées d'Ecologie Marine'' organisées par la Société Française d'Ecologie, 2004, Nantes, France.

Ø       Distribution, abundance and asexual reproduction of Asterina burtoni (Asteroidea : Echinodermata) from La Reunion reefs (Western Indian Ocean), J. Kojadinovic, M-P. Falquet, P. Mangion & C. Conand - 11^th International Echinoderm Conference, 2003, Munich, Allemagne - Participation en tant que chair.

Ø       Communication orale sur l'étoile épineuse Acanthaster planci dans le cadre d'un forum organisé par l'association Vie Océane. J. Kojadinovic & M-P. Falquet, 2002, La Réunion, France.

  Posters

Ø       Mercury levels in four species of fish from the Mascarene Archipelago and the Mozambique Channel (Western Indian Ocean). J. Kojadinovic, M. Potier, M. Le Corre, R.P. Cosson and P. Bustamante, 4^th Western Indian Ocean Marine Science Association (WIOMSA) Scientific Symposium, 2005, Grand Baie, Maurice.

Ø       Influence of age, diet and reproductive status on trace element levels in three seabirds from Reunion Island (Western Indian Ocean). J. Kojadinovic, P. Bustamante, M. Le Corre and R.P. Cosson, Society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC) Europe, 15^th Annual Meeting, 2005, Lille, France.