Jérémy Lobry 1 , François Le Loc’h² et Nathalie Niquil 3
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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
8e forum halieumétrique - Aquarium de La Rochelle, 19-21 juin 2007
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 ?
8e forum halieumétrique - Aquarium de La Rochelle, 19-21 juin 2007
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)
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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
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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)
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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
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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
8e forum halieumétrique - Aquarium de La Rochelle, 19-21 juin 2007
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
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)
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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
8e forum halieumétrique - Aquarium de La Rochelle, 19-21 juin 2007
BactériesMesozoopk
Microzoopk
Macrozoopk
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
Meiobenthos
Phytopk < 3µ
Phytopk > 3µ
DETRITUS
Nive
au T
roph
ique
Domaine benthique Domaine pélagique
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RésultatsImpacts trophiques directs et indirects
Compartiment impacté
Com
part
imen
t im
pact
ant
Compartiment impacté
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)
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RésultatsImpacts trophiques directs et indirects
Compartiment impacté
Com
part
imen
t im
pact
ant
Compartiment impacté
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)
8e forum halieumétrique - Aquarium de La Rochelle, 19-21 juin 2007
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
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RésultatsCompartiments clés et prédation
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)
KSi
-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
Merlan bleu, petits merlus Langoustine
Maquereau
Anchois, sprat…ChinchardPoissons plats
29770138897982611799887565821478753750956129893
Congre, baudroies, cardine, tacaudsSardine
Merlu > 10cm
Effet top-down (%)
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RésultatsCompartiments clés et prédation
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)
KSi
-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
Merlan bleu, petits merlus Langoustine
Maquereau
Anchois, sprat…ChinchardPoissons plats
29770138897982611799887565821478753750956129893
Congre, baudroies, cardine, tacaudsSardine
Merlu > 10cm
Effet top-down (%)
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RésultatsCompartiments clés et pêche
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)
KSi
-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
Merlan bleu, petits merlus Langoustine
Maquereau
Anchois, sprat…ChinchardPoissons plats
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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!
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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
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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
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Merci !!!
Merci à tous ceux qui nous ont fourni des données et des conseils et merci d’avance à ceux qui seront bientôt
sollicités…