Validation et exploitation de nouvelles techniques d’imagerie numérique pour la caractérisation des profils comportementaux chez les poissons. Etude de l’influence de facteurs abiotiques et biotiques chez Symphodus ocellatus (Forsskål, 1775) et Chromis chromis Linné, 1758, Labridé et Pomacentridé méditerranéens

English. In many fields dedicated to behavioural research, digital imaging techniques (D.I.T.) now allow the conceptualisation of tools and systems from which the descriptive precision, the capabilities to detect, to analyse and to quantify behavioural parameters open original and very promising prospects. By the computing power offered by these new techniques, behavioural scientists have the possibility to quantify a large number of variables, which generally cannot be measured by usual methods of direct observation. The research works presented in this thesis, using new ethometric techniques based on D.I.T., concerned several questions relating to the study of effects of environmental factors on behavioural patterns in fish. By this way, we adjusted, experienced and operated complementary D.I.T. through field and lab researches. After a extensive general introduction devoted to D.I.T. developments and to its contributions in the study of animal behaviour, we present our works in two major parts. These two parts concern: 1.- Field studies conducted with the use of Digital Elevation Modelling (DEM) techniques and using classical methods of SCUBA diving direct observation of fish behaviour; 2.- Lab works using classical methods of direct observation and the techniques of computerised vision systems via the ETHOVISION® Color-Pro computerised video tracking system. The first part exposes research devoted to: Chapter 1 – the Use of DEM of natural aquatic habitats to characterised space and time utilisation modes during reproduction in the Mediterranean wrasse Symphodus ocellatus (Forsskål, 1775). The second part exposes research devoted to: Chapter 2 – the Study of effects of water temperatures and photoperiod (abiotic variables) on the display of reproductive behavioural patterns in the ocellated wrasse (Symphodus ocellatus) acclimated in large tank (5 M³ mesocosm) replicating a Mediterranean biotope; Chapter 3 – the Adjustment and the validation of the ETHOVISION® Color-Pro computerised video tracking system to the characterisation of behavioural patterns in aquarium swimming freely fishes. Study of effects of water temperature (abiotic variable) and congeners density (biotic variable) on spontaneous swimming behaviour in the Mediterranean damselfish Chromis chromis Linné, 1758. A general discussion mainly centred on new potential applications of digital imaging techniques to the fields of behavioural and environmental sciences, concludes this PhD dissertation.

French. Dans de nombreux secteurs axés sur les recherches comportementales, l'imagerie numérique (I.N.) apparaît aujourd'hui comme un outil dont la précision descriptive, les capacités à appréhender, à analyser et à quantifier des paramètres comportementaux échappant aux méthodes éthométriques classiques ouvrent des perspectives originales et très prometteuses. En effet, par la puissance de calcul offerte par ces nouvelles techniques, les sciences du comportement et de l’environnement peuvent profiter de systèmes permettant de prendre en compte un grand nombre de variables qui habituellement ne peuvent être mesurées par les méthodes d'observation directe. Les travaux de recherche présentés dans cette thèse, exploitant de nouvelles techniques éthométriques basées sur l’I.N., ont porté sur plusieurs problématiques ayant comme fil conducteur l’influence des facteurs environnementaux sur les profils comportementaux chez les poissons. Nous avons ainsi, au cours de ces travaux de terrain et de laboratoire, adapté, validé et exploité des techniques complémentaires d’I.N. Outre une large introduction générale consacrée aux développements et aux apports des techniques d’I.N. dans l’étude du comportement animal, cette thèse est composée de deux parties principales reprenant : 1.- Les études de terrain réalisées avec l’aide des techniques de modélisation numérique de terrain (MNT) et des méthodes classiques d’observation directe du comportement des poissons, en plongée sous-marine ; 2.- Les travaux réalisés en laboratoire ayant exploité les méthodes classiques d’observation directe et les techniques de la visionique via le système informatisé de vision automatique ETHOVISION® Color-Pro. La première partie expose les recherches consacrées à : Chapitre 1 - la Caractérisation au moyen de la modélisation numérique d’habitats aquatiques naturels de l’occupation de l’espace et du temps pendant la reproduction chez Symphodus ocellatus (Forsskål, 1775), labridé méditerranéen. La deuxième partie expose les recherches consacrées à : Chapitre 2 - l’Etude de l’influence de la température de l’eau et de la photopériode (facteurs abiotiques) sur le déclenchement des profils comportementaux reproducteurs chez des crénilabres ocellés (Symphodus ocellatus) acclimatés dans un aquarium de grande taille (mésocosme de 5 M³) reproduisant un biotope méditerranéen ; Chapitre 3 - l’Adaptation et la validation du système de vision automatique ETHOVISION® Color-Pro pour la caractérisation des profils comportementaux chez des poissons évoluant librement en aquarium. Etude de l’influence de la température (facteur abiotique) et de la densité de congénères (facteur biotique) sur les comportements naturels de nage chez Chromis chromis Linné, 1758, pomacentridé méditerranéen. Une discussion générale axée principalement sur les nouvelles perspectives d'applications des techniques d’imagerie numérique aux domaines des sciences du comportement et de l'environnement clôture cette dissertation de doctorat.

Utilisation des techniques d’imagerie numérique pour l’étude de profils comportementaux de poissons d’eau douce (Salmonidés, Cyprinidés), d’eau de mer (Labridés) en fonction de leur environnement physique, chimique, biologique et social.