8e forum halieumétrique - Aquarium de La Rochelle, 19-21 juin 2007 Les compartiments-clés et les compartiments structurants du Golfe de Gascogne. Une approche

8e forum halieumétrique - Aquarium de La Rochelle, 19-21 juin 2007

Les compartiments-clés et les compartiments Les compartiments-clés et les compartiments structurants du Golfe de Gascogne. structurants du Golfe de Gascogne.

Une approche par modélisation trophiqueUne approche par modélisation trophique

Jérémy Lobry1, François Le Loc’h² et Nathalie Niquil3

1 IFREMER, Département EMH, Rue de l'Ile d'Yeu, BP 21105, 44311 NANTES Cedex 3

2 IRD, UR070 – RAP, Centre de Recherche Halieutique Méditerranéenne et Tropicale, Avenue Jean Monnet, BP 171, 34203 Sète cedex

3 Université de La Rochelle, UMR6217, Avenue Michel Crépeau, 17042 La Rochelle


IntroductionContexte

Contexte

Vers la mise en œuvre d’une Approche Écosystémique des Pêches (AEP) (FAO 1995)

Comment la mettre en œuvre ?

Interrogations récentes sur le fonctionnement et l’état de santé des écosystèmes de la planète (conventions internationales : Rio 1992 ; Cancun 1992 ; Jakarta 1995)

Qu’est-ce que la biodiversité ? Comment l’évaluer, la mesurer ?

Question de recherche

Comment la diversité écologique (fonctionnelle) peut-elle être reliée à la stabilité, la résistance et la résilience des écosystèmes sensibles sous contraintes anthropiques diverses ?


IntroductionContexte

La mise en œuvre d’une AEP nécessite de

bien comprendre les processus reliant la structure des communautésstructure des communautés et le fonctionnement à l’échelle intégrée de l’écosystèmefonctionnement à l’échelle intégrée de l’écosystème

maintenir l’intégrité des fonctionnalitésfonctionnalités et la diversité biologiquediversité biologique face aux contraintes liées à l’exploitation halieutique et autres stress

Identifier les compartiments et processus clés Ecologically and/or Biologically Significant Species

(EBSS)


IntroductionProblématique Gascogne

Zone à fort intérêt commercial Nombreux travaux à l’échelle du golfe Influence activités humaines Fluctuations de l’environnement Changements en cours (climat, pêche)

Anomalie de température sur le plateau en fonction de la profondeur

0-50 m

50-200 m

+1.5°C depuis 1970

+0.8°C depuis 1970

Approche intégrée : couplage pélagique/benthique

Questions Influence apports fluviaux sur la structuration du système Type de contrôle (top-down vs bottom-up) Influence de la pêche sur le fonctionnement global


MéthodeEspèces clés vs espèces structurantes

Espèces clé : Impact total important Biomasse relative faible

Imp

act

tota

l

Impa

ct to

tal p

ropo

rtion

nel à

la b

iomas

se

Biomasse relative

Espèces clésEspèces clés

EspècesEspècesdominantesdominantes

Seuil d’impact

d’après Power et al., 1996

Espèces dominantes : Biomasse élevée Structurent l’écosystème

(processus, flux d’énergie…)

Une espèce clé est une espèce dont l’impact sur l’écosystème est important et disproportionné par rapport à son abondance (Power et al., 1996)


MéthodeImpacts, interactions et matrices de communauté

iavant

aprèsavanti

pxxxIC 1 Importance Communautaire (Power et al., 1996)

Approches topologiques Boucles de Levin qualitative

Matrices de Communauté

Approches dynamiques Expériences in situ (‘press experiments’,

‘pulse experiments’…) interactions Observations effets Modélisation dynamique (ex. Lotka-

Volterra …) effets


Modélisation trophique du Golfe

Bactéries

Sardines (> 19 cm)

Petits pélagiques

Chinchards

Céphalopodes

Oiseaux surface

Oiseaux prof.

Grand dauphin

Dauphin bleu blanc

Dauphin commun

démersaux ichtyophages

démersaux ichtyo/benthophages

démersaux benthophages

démersaux suprabenthivores

Maquereaux

Invertébrés carnivores

Invertébrés déposivores

Inv. suprabenthivores

Inv. suspensivores

Inv. nécrophages

Phytopk < 3µ

Phytopk > 3µ

Nive

au T

roph

ique

Domaine benthique Domaine pélagique

DETRITUS

Meiobenthos Microzoopk

Macrozoopk

Mesozoopk


Bactéries

Sardines (> 19 cm)

Petits pélagiques

Chinchards

Céphalopodes

Oiseaux surface

Oiseaux prof.

Grand dauphin

Dauphin bleu blanc

Dauphin commun





Maquereaux




Inv. suspensivores

Inv. nécrophages

Phytopk < 3µ

Phytopk > 3µ

Nive

au T

roph

ique


DETRITUS


Macrozoopk

Mesozoopk

CRMM, Univ. La Rochelle

(Grégoire Certain, Vincent Bretagnolle, Claire Pusineri,

Vincent Ridoux)

Ifremer (D. Delmas, A. Herbland, J-F. Guillaud, C.

Labry), Univ. La Rochelle (C. Dupuy)

CNRS (F. Carlotti, D.

Bonnet), AZTI (X. Irigoien)

Ifremer (J. Massé, P. Petitgas, J. Lobry)

Ifremer (J-C. Poulard), IRD (F. Le Loc’h)

IRD (F. Le Loc’h), UBO (C. Hily)


Bactéries

Sardines (> 19 cm)

Petits pélagiques

Chinchards

Céphalopodes

Oiseaux surface

Oiseaux prof.

Grand dauphin

Dauphin bleu blanc

Dauphin commun





Maquereaux




Inv. suspensivores

Inv. nécrophages

Phytopk < 3µ

Phytopk > 3µ

Nive

au T

roph

ique


DETRITUS


Macrozoopk

Mesozoopk


BactériesMesozoopk

Microzoopk

Macrozoopk

Sardines (> 19 cm)

Petits pélagiques

Chinchards

Céphalopodes

Oiseaux surface

Oiseaux prof.

Grand dauphin

Dauphin bleu blanc

Dauphin commun





Maquereaux




Inv. suspensivores

Inv. nécrophages

Meiobenthos

Phytopk < 3µ

Phytopk > 3µ

DETRITUS

Nive

au T

roph

ique



RésultatsImpacts trophiques directs et indirects

Compartiment impacté

Com

part

imen

t im

pact

ant


Com

part

imen

t im

pact

ant

Impacts directs Relation proie-prédateur Matrice régime alimentaires

Impacts indirects Tous les chemins

trophiques

Impact total

Permet d’estimer l’impact des compartiments sans passer par des simulations dynamiques (Libralato et al., 2006)


RésultatsImpacts trophiques directs et indirects


Com

part

imen

t im

pact

ant


Com

part

imen

t im

pact

ant

n

ijiji mε 2

Impact total Ensemble des

compartiments

k

k

iiiB

BεKS 1log Index of keystoneness (Libralato et al., 2006)


RésultatsCompartiments clés

0.00 0.05 0.10 0.15

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ois profOis surfDau bb

Dau grandDau comm

Dem Icht

Dem ben ichDem benth

Dem sup

Maqu.

Chinchard

Sardine

Petits pel.

Cephalo

Ben carn

Ben necro

Ben depBen sus dep

Mei

SuprabenZoo mac

Zoo mesZoo mic

Det bac

Phy gros

Phy pic

Biomasse relative

Imp

act

to

tal (

i)

-5 -4 -3 -2 -1 0

Phy grosBen carnDem supZoo mesZoo micBen depMaqu.Ben susPetits pel.ChinchardDem benthSuprabenDem ben ichSardineZoo macMeiPhy picDem IchtCephaloDau grandDet bacDau commDau bbBen necroOis surfOis prof

KSi

Merlan bleu, petits merlus Langoustine


RésultatsCompartiments clés et prédation

0.00 0.05 0.10 0.15

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0


Dau grandDau comm

Dem Icht


Dem sup

Maqu.

Chinchard

Sardine

Petits pel.

Cephalo

Ben carn

Ben necro

Ben depBen sus dep

Mei

SuprabenZoo mac

Zoo mesZoo mic

Det bac

Phy gros

Phy pic

Biomasse relative

Imp

act

to

tal (

i)

KSi

-5 -4 -3 -2 -1 0



Maquereau

Anchois, sprat…ChinchardPoissons plats

29770138897982611799887565821478753750956129893

Congre, baudroies, cardine, tacaudsSardine

Merlu > 10cm

Effet top-down (%)


RésultatsCompartiments clés et prédation

0.00 0.05 0.10 0.15

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0


Dau grandDau comm

Dem Icht


Dem sup

Maqu.

Chinchard

Sardine

Petits pel.

Cephalo

Ben carn

Ben necro

Ben depBen sus dep

Mei

SuprabenZoo mac

Zoo mesZoo mic

Det bac

Phy gros

Phy pic

Biomasse relative

Imp

act

to

tal (

i)

KSi

-5 -4 -3 -2 -1 0



Maquereau


29770138897982611799887565821478753750956129893

Congre, baudroies, cardine, tacaudsSardine

Merlu > 10cm

Effet top-down (%)


RésultatsCompartiments clés et pêche

0.00 0.05 0.10 0.15

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0


Dau grandDau comm

Dem Icht


Dem sup

Maqu.

Chinchard

Sardine

Petits pel.

Cephalo

Ben carn

Ben necro

Ben depBen sus dep

Mei

SuprabenZoo mac

Zoo mesZoo mic

Det bac

Phy gros

Phy pic

Biomasse relative

Imp

act

to

tal (

i)

KSi

-5 -4 -3 -2 -1 0



Maquereau



Conclusion (1)Pêche

De nombreux compartiments importants impactés

Utilise plus de 30% de la prod. Primaire totale

TL (captures) = 3,42 (3,7 en Cantabrie Sanchez et Olaso, 2004)

Impact total (pêche) est le second par ordre d’importance

Écosystème fortement contraint par l’impact halieutique

Fortes répercussions à l’échelle de l’écosystème!


Conclusion (2)Écologie

Influence apports fluviaux Blooms phytoplanctoniques Effet majeur : structurant

2 canaux énergétiques couplés Benthique Pélagique

Importance contrôle top-down Effet stabilisateur (McCann, 2000 ; Rooney et al., 2006)

Mais… mammifères marins peu influents (?!)

Détritus Détritus (MO)(MO)

PelagosPelagos

PhytoPhyto

BenthosBenthos

PrédateursPrédateurs


Conclusion (3)Méthodologie

Inconvénients Tous les inconvénients des modèles Ecopath Manque les thons

Avantages Permet des comparaisons inter-systèmes Permet de se passer de simulations dynamiques …

… dans une certaine mesure

Pour aller plus loin Tester sensibilité mesurer variance des KSi


Merci !!!

Merci à tous ceux qui nous ont fourni des données et des conseils et merci d’avance à ceux qui seront bientôt

sollicités…

Documents

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