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Sujet de stage de M2 Estimation des densités de Dispositifs de Concentration de Poissons (DCP) dérivants dans l’océan Indien : application à l’étude des effets des densités de DCP sur les dynamiques spatio-temporelles des thons tropicaux proposé par : Nicolas BEZ Laurent DAGORN IRD Sète IRD Seychelles [email protected] [email protected] Contexte La pêche à la senne sous DCP ou épaves Les thons tropicaux sont connus pour s’agréger autour d’objets flottant à la surface des océans : débris végétaux, billes de bois, etc. Les thoniers senneurs (pêcheurs) mettent à profit ce comportement : ils fabriquent des radeaux et les déploient, après les avoir équipés d’une bouée satellite qui permet de les localiser lors de leurs dérives, afin de faciliter la détection et la capture des thons. Ces radeaux, appelés Dispositifs Concentrateurs de Poissons (DCP) ou épaves dans le jargon des pêcheurs, ont pris une telle importance dans les pêcheries thonières industrielles qu’en moyenne, chaque année, plus de la moitié des thons tropicaux sont capturés ainsi (Fonteneau et al. 2000). Moreno et al. (2007) ont estimé qu’à un instant donné, il pouvait y avoir un peu plus de 2000 DCP en activité dans l’océan Indien. Le comportement des thons et autres espèces associées aux DCP Les chercheurs étudient le comportement des thons autour des DCP depuis de nombreuses années. Il a ainsi été montré que les thons sont capables de s’orienter vers un DCP depuis des distances de l’ordre de 10 km (Girard et al. 2004, voir aussi Moreno et al. 2007), qu’ils restent en moyenne quelques jours autour d’un DCP (Ohta & Kakuma 2005, Dagorn et al. 2007a, b). Ces études comportementales étaient principalement concentrées sur des petites échelles spatio-temporelles et en général à l’échelle de quelques DCP. Malheureusement, l’effet de différentes densités de DCP sur les dynamiques spatio-temporelles des thons tropicaux, voire d’autres espèces agrégées autour de DCP (comme les requins soyeux ou les coryphènes), n’ont pas encore été abordées. Une des principales raisons est l’absence de données sur les densités de DCP dans l’océan. Or, Marsac et al. (2000), et plus récemment Hallier et Gaertner (2008), considèrent que ces DCP dérivants pourraient modifier les trajets migratoires des thons et les mener sur des zones qui ne sont pas forcément propices à leurs besoins physiologiques, pouvant ainsi affecter leur biologie (hypothèse du piège écologique). Afin d’étudier le réel impact des DCP sur le comportement et la biologie des thons tropicaux, il est donc nécessaire de coupler des observations des mouvements des thons avec des estimations de densités de DCP par strates spatio-temporelles et des variables de l’environnement physique et biologique. Objectifs L’objectif principal de ce stage est 1.- d’estimer les densités de DCP par strates spatio-temporelles dans l’océan Indien depuis 2005 2.- tester les effets des densités de DCP sur les dynamiques spatio-temporelles des thons tropicaux (listaos, albacores, patudos) Données et traitement Estimation de densités de DCP par strates spatio-temporelles Comme indiqué précédemment, les pêcheurs larguent des DCP qui dérivent au gré des courants. Une méthode efficace pour estimer ces densités de DCP serait de récolter l’ensemble des données sur les dérives de tous les thoniers senneurs. Malheureusement, cela n’est pas encore possible. Une seconde méthode consiste à utiliser les données d’observateurs embarqués qui enregistrent les 1

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Sujet de stage de M2

Estimation des densités de Dispositifs de Concentration de Poissons (DCP) dérivants dans l’océan Indien : application à l’étude des effets des densités de

DCP sur les dynamiques spatio-temporelles des thons tropicaux

proposé par :

Nicolas BEZ Laurent DAGORN IRD Sète IRD Seychelles

[email protected] [email protected] Contexte

La pêche à la senne sous DCP ou épaves Les thons tropicaux sont connus pour s’agréger autour d’objets flottant à la surface des océans : débris végétaux, billes de bois, etc. Les thoniers senneurs (pêcheurs) mettent à profit ce comportement : ils fabriquent des radeaux et les déploient, après les avoir équipés d’une bouée satellite qui permet de les localiser lors de leurs dérives, afin de faciliter la détection et la capture des thons. Ces radeaux, appelés Dispositifs Concentrateurs de Poissons (DCP) ou épaves dans le jargon des pêcheurs, ont pris une telle importance dans les pêcheries thonières industrielles qu’en moyenne, chaque année, plus de la moitié des thons tropicaux sont capturés ainsi (Fonteneau et al. 2000). Moreno et al. (2007) ont estimé qu’à un instant donné, il pouvait y avoir un peu plus de 2000 DCP en activité dans l’océan Indien. Le comportement des thons et autres espèces associées aux DCP Les chercheurs étudient le comportement des thons autour des DCP depuis de nombreuses années. Il a ainsi été montré que les thons sont capables de s’orienter vers un DCP depuis des distances de l’ordre de 10 km (Girard et al. 2004, voir aussi Moreno et al. 2007), qu’ils restent en moyenne quelques jours autour d’un DCP (Ohta & Kakuma 2005, Dagorn et al. 2007a, b). Ces études comportementales étaient principalement concentrées sur des petites échelles spatio-temporelles et en général à l’échelle de quelques DCP. Malheureusement, l’effet de différentes densités de DCP sur les dynamiques spatio-temporelles des thons tropicaux, voire d’autres espèces agrégées autour de DCP (comme les requins soyeux ou les coryphènes), n’ont pas encore été abordées. Une des principales raisons est l’absence de données sur les densités de DCP dans l’océan. Or, Marsac et al. (2000), et plus récemment Hallier et Gaertner (2008), considèrent que ces DCP dérivants pourraient modifier les trajets migratoires des thons et les mener sur des zones qui ne sont pas forcément propices à leurs besoins physiologiques, pouvant ainsi affecter leur biologie (hypothèse du piège écologique). Afin d’étudier le réel impact des DCP sur le comportement et la biologie des thons tropicaux, il est donc nécessaire de coupler des observations des mouvements des thons avec des estimations de densités de DCP par strates spatio-temporelles et des variables de l’environnement physique et biologique. Objectifs

L’objectif principal de ce stage est 1.- d’estimer les densités de DCP par strates spatio-temporelles dans l’océan Indien depuis 2005 2.- tester les effets des densités de DCP sur les dynamiques spatio-temporelles des thons tropicaux (listaos, albacores, patudos) Données et traitement

Estimation de densités de DCP par strates spatio-temporelles Comme indiqué précédemment, les pêcheurs larguent des DCP qui dérivent au gré des courants. Une méthode efficace pour estimer ces densités de DCP serait de récolter l’ensemble des données sur les dérives de tous les thoniers senneurs. Malheureusement, cela n’est pas encore possible. Une seconde méthode consiste à utiliser les données d’observateurs embarqués qui enregistrent les

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positions de tous les DCP croisés sur la route du bateau, y compris ceux qui ne sont pas pêchés Dans un premier temps, il conviendra de définir à partir des données des observateurs (10 % de la flottille), la loi qui lie (par strates spatio-temporelle) le nombre/distribution de DCP pêchés au nombre/distribution de tous les DCP observés, en tenant compte du rapport qui existe entre les surfaces prospectées et les surfaces des strates spatio-temporelle choisies pour l’étude. Dans un deuxième temps, on estimera soit par de simples règles de trois soit par des méthodes plus sophistiquées (e.g. modèles bayésiens Conditionnel Auto Régressif pour tenir compte d’une forme de dépendance des facteurs d’intérêt entre strates voisines) les densités de DCP sur les zones exploitées en appliquant cette loi à l’ensemble des DCP pêchés répertoriés dans les livres de bord des bateaux. Bases de données disponibles : • Base de données « observateurs » • Logbooks : coordonnées des coups de sennes sous DCP Effets des densités de DCP sur les dynamiques spatio-temporelles des thons tropicaux De nombreuses études cherchent à comprendre les effets de l’environnement océanique sur les dynamiques des populations marines. Si des variables d’océanographie physique (SST, courants) ou de productivité (couleur de l’eau) sont couramment employées, une des variables principales dans l’environnement pélagique hauturier tropical est la densité d’objets flottants (DCP). Le stage s’attachera donc à réaliser une première analyse de l’effet des densités de DCP sur les dynamiques spatio-temporelles des thons tropicaux dans l’océan Indien. De 2005 à 2007, un vaste programme de marquage-recapture a été mené dans l’océan Indien. Plus de 160 000 marques spaghetti ont été déployées et jusqu’à présent, 25 000 marques ont été récupérées (15%). Les positions de recapture sont connues pour 25% de ces recaptures (environ 6000 marques), constituant une base de données unique dans cet océan. Il s’agira donc de croiser quelques descripteurs des dynamiques spatiales issues de ces marques avec les densités de DCP estimées précédemment. Ce stage se réalisera dans le cadre d’un programme européen du FP7 : MADE (Mitigating Adverse Ecological impacts of open ocean fisheries), qui regroupe 13 instituts scientifiques de 8 pays différents et dont l’IRD est coordinateur. Résultats majeurs attendus

• Méthode(s) d’estimation des densités de DCP par strates spatio-temporelles à partir de données d’observateurs et de livres de bord des thoniers senneurs

• Estimation des densités de DCP par strates spatio-temporelles dans l’océan Indien depuis 2005 • Etude des effets des densités de DCP sur les dynamiques spatio-temporelles des thons

observées par marquage-recapture. Situation géographique et encadrement

Le stage sera encadré par Nicolas Bez, IRD Sète, et Laurent Dagorn, IRD Seychelles. Le stage sera principalement basé à Sète, mais une mission de quelques semaines aux Seychelles est prévue durant le stage (pour travailler sur les données de marquage-recapture)). Bibliographie citée : Dagorn, L., Holland, K.N., and Itano, D.G. 2007a. Behavior of yellowfin (Thunnus albacares) and bigeye (T.

obesus) tuna in a network of fish aggregating devices (FADs). Mar. Biol. 151:595-606.

Dagorn L, Pincock D, Girard C, Holland K, Taquet M, Sancho G, Itano D, Aumeeruddy R, 2007b. Satellite-linked acoustic receivers to observe behavior of fish in remote areas. Aquatic Living Resources, 20(4): 307-312.

Fonteneau, A., Pallares, P., and Pianet, R. 2000. A worldwide review of purse seine fisheries on FADs. Proceedings of the conference on Peche thoniere et dispositifs de concentration de poisons, Martinique, pp. 15-35.

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Girard, C., Benhamou, S., and Dagorn, L. 2004. FAD: Fish Aggregating Device or Fish Attracting Device? A new analysis of yellowfin tuna movements around floating objects. An. Behav. 67(2): 319-326.

Hallier JP, Gaertner D, 2008. Drifting fish aggregation devices could act as an ecological trap for tropical tuna species, Mar. Ecol. Progress Series 353: 255-264

Marsac F, Fonteneau A, Ménard F (2000) Drifting FADs used in tuna fisheries: an ecological trap? In: Le Gall JY, Cayré P, Taquet M (eds) Pêche thonière et dispositifs de concentration de poisons. Actes Colloques-IFREMER 28:537–552

Moreno G, Dagorn L, Sancho G, Itano D, 2007. Fish behaviour from fishers´ knowledge: the case study of tropical tuna around drifting fish aggregating devices (DFADs). Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 64: 1517-1528.

Ohta, I., and Kakuma, S. 2005. Periodic behavior and residence time of yellowfin and bigeye tuna associated with fish aggregating devices around Okinawa Islands, as identified with automated listening stations. Mar. Biol. 146(3): 581-594.

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