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Overexploitation of fisheries resources leads to increasing competition between fisheries and marine biodiversity. This competition gives rise to depredation-type interactions (consumption of fish directly on the fishing gears by marine predators). Depredation has i) socio-economic consequences for fisheries (reduced yields); ii) ecological for marine predators (increased risk of bycatch or exposure to a lethal response) and iii) ecosystems (impacts on target and auxiliary resources). This thesis proposes to study, on one of the most lucrative fisheries, the most selective but also the most exposed to depredation, the decisional mechanisms (captains) and behavioural (marine predators) involved in the depredation exerted by the orcas (Orcinus orca) and sperm whales (Physeter macrocephalus) on the demersal longline fishery targeting Patagonian toothfish (Dissostichus eleginoides) in the French Exclusive Economic Zones of the Crozet and Kerguelen, Indian Ocean. By an original approach combining human and animal ethology against the backdrop of optimal foraging theory at two spatio-temporal scales, we show that i) this depredation is marked with a competition all the more important as the captains are experienced; (ii) odontocetes adjust their natural behaviour to benefit from the supply of food from the fisheries; (iii) no decision-making simultaneously allows high fishing yield and reduced depredation. These results highlight the importance of fisheries pressure on natural resources and the relevance of future bio economic and socio-ecosystem assessments to ensure the economic viability of fisheries and the sustainability of exploited and ancillary natural resources., La surexploitation des ressources halieutiques entraîne une compétition croissante entre les pêcheries et la biodiversité marine. Cette compétition donne lieu à des interactions de type déprédation (consommation des poissons directement sur le matériel de pêche par les prédateurs marins). La déprédation engendre des conséquences i) socio-économiques pour les pêcheries (diminution des rendements) ; ii) écologiques pour les prédateurs marins (risques accrus de capture accidentelle ou d’exposition à une réponse létale) et iii) écosystémiques (impacts sur les ressources cibles et auxiliaires). Cette thèse propose d’étudier, sur une des pêcheries des plus lucratives, des plus sélectives mais également des plus exposées à la déprédation, les mécanismes décisionnels (capitaines) et comportementaux (prédateurs marins) impliqués dans la déprédation exercée par les orques (Orcinus orca) et les cachalots (Physeter macrocephalus) sur la pêcherie à la palangre démersale ciblant la légine australe (Dissostichus eleginoides) dans les Zones Économiques Exclusives françaises des îles Crozet et Kerguelen, océan Indien. Par une approche originale combinant éthologie humaine et animale sur fond de théorie de l’approvisionnement optimal à deux échelles spatio-temporelles, nous montrons que i) cette déprédation est marquée avec une compétition d’autant plus importante que les capitaines sont expérimentés ; ii) les odontocètes ajustent leur comportement naturel pour bénéficier de l’apport de nourriture issue des pêcheries ; iii) aucune prise de décision ne permet simultanément un haut rendement de pêche et une déprédation réduite. Ces résultats soulignent l’importance de la pression exercée par les pêcheries sur les ressources naturelles et la pertinence de futures évaluations bioéconomiques et socio-écosystémiques pour assurer la viabilité économique des pêcheries et la durabilité des ressources naturelles exploitées et auxiliaires.

Many marine predator species feed on fish caught by fishers directly from the fishing gear. Known as depredation this interaction issue has substantial socio-economic consequences for fishermen and conservation implications for the wildlife. Costs for fishers include damages to the fishing gear and increased fishing effort to complete quotas. For marine predators, depredation increases risks of mortality (lethal retaliation from fishers or bycatch on the gear). Longline fisheries are the most impacted worldwide, primarily by odontocetes (toothed whales) depredation, urging the need for mitigation solutions to be developed. Most of studies assessing depredation have primarily relied on surface observation data, thus the way odontocetes interact with longlines underwater remains unclear. Besides, the way fishermen respond to depredation during fishing operations, or can influence their detectability to odontocetes, have been poorly investigated. This thesis therefore aimed at investigating these aspects through a passive acoustic monitoring, bio-logging and human ecology approaches, focusing on the French Patagonian toothfish (Dissostichus eleginoides) longline fisheries impacted by killer whales (Orcinus orca) and sperm whales (Physeter macrocephalus). Firstly, this thesis reveals that captains behave as optimal foragers but with different personal perception of competition and fishing fulfilment. Some captains would thus be more likely to stay within a patch or to haul closest longline even in presence of competition, suggesting these captains would show higher interaction rates. Additionally, the propagation of vessels’ acoustics varied depending on the type of manoeuvre (e.g. going backward vs. forward). The way captains use their vessels to navigate may therefore influence their detectability and so their depredation level. Secondly, loggers deployed on both the longlines (accelerometers) and odontocetes (GPS-TDR) revealed that killer whales and sperm whales are able to depredate on longlines while soaking on the seafloor. These observations suggest, therefore, that odontocetes can localise fishing activity before the hauling, which could be partially explained by specific acoustic signatures recorded during the setting process. Altogether, the results of the thesis suggest that depredation rates on demersal longlines are most likely underestimated. The thesis also brings some important insights for mitigation measures, suggesting that countermeasures should start from setting to hauling., De nombreux prédateurs marins se nourrissent directement des prises des pêcheurs. Ces interactions, définies comme de la déprédation, engendrent des conséquences socio-économiques considérables pour les pêcheurs ainsi que des implications de conservation pour la faune sauvage. D’un côté, la déprédation endommage le matériel et augmente l’effort de pêche pour atteindre les quotas. D’un autre côté, la déprédation augmente le risque de mortalité des prédateurs marins (prise accidentelle ou rétorsion létale par les pécheurs). La pêcherie à la palangre est la plus impactée par la déprédation, principalement par les odontocètes, ce qui incite à trouver des solutions. La majorité des études se concentrant sur la déprédation s’est principalement basée sur des observations en surface, de ce fait la manière dont les prédateurs retirent les poissons sur les lignes reste confuse. Par ailleurs, l’impact de la déprédation sur le comportement des pêcheurs ainsi que les facteurs expliquant leur détectabilité n’ont reçu que peu d’intérêt. L’objectif de cette thèse est donc d’étudier ces problématiques par un suivi acoustique, une utilisation de balises et une approche en écologie comportementale humaine, en se concentrant sur la pêcherie palangrière française ciblant la légine australe (Dissostichus eleginoides) impactée par la déprédation des orques (Orcinus orca) et des cachalots (Physeter macrocephalus). Les capitaines ont été décrits comme recherchant leur ressource selon la théorie de « l’optimal foraging », mais avec des perceptions de la compétition et du succès de pêche qui divergent. Certains capitaines seraient ainsi plus enclins à remonter les palangres au plus proche et à rester sur une zone, même en présence de compétition, augmentant alors le risque d’interaction. L’acoustique des navires a révélé que certaines manoeuvres (marche arrière par exemple) propagent différemment sous l’eau. La manière dont les capitaines manoeuvrent leur palangrier influencerait ainsi leur détectabilité et donc leur risque d’interaction avec les prédateurs. D’autre part, l’utilisation de capteurs sur les palangres et les animaux a révélé que les orques et les cachalots sont capables de déprédater sur les palangres posées sur le fond marin. Ces observations laissent à penser que les odontocètes sont en mesure de localiser l’activité de pêche bien avant la remontée de la ligne, ce qui pourrait être expliqué par une signature acoustique spécifique du déploiement de la ligne. L’ensemble des résultats de cette thèse suggère que la déprédation sur les palangres démersales est très probablement sous-estimée. Cette thèse apporte également des éléments importants pour la lutte contre la déprédation, en montrant la nécessité de protéger les palangres dans l’intégralité du processus de pêche.