Implications of dispersal in Atlantic salmon: Lessons from a demo-genetic agent-based model

Lamarins Amaïa, Hugon Florèn, Piou Cyril, Papaïx Julien, Prévost Etienne, Carlson Stephanie M., Buoro Mathieu. 2022. Implications of dispersal in Atlantic salmon: Lessons from a demo-genetic agent-based model. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 79 (12) : 2025-2042.

https://doi.org/10.1139/cjfas-2021-0342

Article de revue ; Article de revue à facteur d'impact

	Version Online first - Anglais Accès réservé aux personnels Cirad Utilisation soumise à autorisation de l'auteur ou du Cirad. PUB736.pdf Télécharger (1MB) \| Demander une copie
	Version publiée - Anglais Accès réservé aux personnels Cirad Utilisation soumise à autorisation de l'auteur ou du Cirad. 602582.pdf Télécharger (1MB) \| Demander une copie

Url - autres données associées : https://github.com/Ibasam/Portfolio / Url - autres données associées : https://github.com/ORE-DiaPFC/Abondance/tree/master/Scorff

Résumé : Despite growing evidence of spatial dispersal and gene flow between salmonid populations, the implications of connectivity for adaptation, conservation, and management are still poorly appreciated. Here, we explore the influence of a gradient of dispersal rates on portfolio strength and eco-evolutionary dynamics in a simulated population network of Atlantic salmon (Salmo salar) by extending a demo-genetic agent-based model to a spatially explicit framework. Our model results highlight a nonlinear relationship between dispersal rates and the stability of the metapopulation, resulting in an optimal portfolio effect for dispersal rates around 20%. At local population scale, we also demonstrate phenotypic changes induced by density-dependent effects modulated by dispersal, and a dispersal-induced increase in genetic diversity. We conclude that it is critical to account for complex interactions between dispersal and eco-evolutionary processes and discuss future avenues of research that could be addressed by such modeling approaches to more fully appreciate responses of Atlantic salmon to environmental changes and investigate management actions accordingly.

Résumé (autre langue) : Malgré des preuves de plus en plus abondantes de dispersion spatiale et de flux génétique entre populations de salmonidés, les conséquences de la connectivité en ce qui concerne l'adaptation, la conservation et la gestion demeurent mal comprises. Nous explorons l'influence d'un gradient de taux de dispersion sur la force du portefeuille et les dynamiques éco-évolutives d'un réseau de populations simulé de saumon atlantique (Salmo salar) en élargissant un modèle démo-génétique basé sur les agents à un cadre spatialement explicite. Les résultats du modèle font ressortir une relation non linéaire entre les taux de dispersion et la stabilité de la métapopulation, qui se traduit par un effet de portefeuille optimal pour des taux de dispersion d'environ 20 %. Nous démontrons aussi la présence de changements phénotypiques à l'échelle de la population locale induits par des effets dépendants de la densité modulés par la dispersion, ainsi qu'une augmentation de la diversité génétique induite par la dispersion. Nous concluons qu'il est d'importance capitale de tenir compte des interactions complexes entre la dispersion et les processus éco-évolutifs et abordons des avenues de recherche future pouvant être explorées à l'aide de telles approches de modélisation pour mieux comprendre les réponses du saumon atlantique aux changements environnementaux et examiner différentes mesures de gestion.

Mots-clés Agrovoc : dynamique des populations, saumon atlantique, modèle de simulation, saumon, Salmo salar, modèle à base d'agents, Salmo, modèle mathématique

Mots-clés libres : Atlantic salmon, Demo-genetic agent-based model, Dispersal, Eco-evolutionary dynamics, Metapopulation, Portfolio effect, Synchrony

Champ stratégique Cirad : CTS 1 (2019-) - Biodiversité

Auteurs et affiliations