{"id":6463,"date":"2019-07-15T09:30:46","date_gmt":"2019-07-15T07:30:46","guid":{"rendered":"https:\/\/www.mio.osupytheas.fr\/fr\/mecanismes-de-controle-dans-un-ecosysteme-marin-complexe-moins-de-microplancton-moins-de-poissons-fourrage-davantage-de-predateurs\/"},"modified":"2019-07-15T09:30:46","modified_gmt":"2019-07-15T07:30:46","slug":"mecanismes-de-controle-dans-un-ecosysteme-marin-complexe-moins-de-microplancton-moins-de-poissons-fourrage-davantage-de-predateurs","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.mio.osupytheas.fr\/fr\/mecanismes-de-controle-dans-un-ecosysteme-marin-complexe-moins-de-microplancton-moins-de-poissons-fourrage-davantage-de-predateurs\/","title":{"rendered":"M\u00e9canismes de contr\u00f4le dans un \u00e9cosyst\u00e8me marin complexe : moins de microplancton, moins de poissons fourrage, davantage de pr\u00e9dateurs"},"content":{"rendered":"
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Une \u00e9quipe de chercheurs fran\u00e7ais1 a \u00e9tudi\u00e9 la baisse des prises de petits poissons p\u00e9lagiques (sardines, anchois) par la p\u00eache artisanale fran\u00e7aise observ\u00e9e en M\u00e9diterran\u00e9e nord-occidentale depuis une dizaine d\u2019ann\u00e9es. Cette diminution aurait deux causes : une variation de la taille et de la biomasse de leur proies (plancton) due aux changements d\u2019intensit\u00e9 de la convection hivernale et une augmentation de la biomasse de leurs pr\u00e9dateurs (chinchards, maquereaux, poutassous\u2026) dont les juv\u00e9niles disposeraient de davantage de m\u00e9so-zooplancton pour leur consommation.<\/p>

L\u2019objectif de cette \u00e9tude, men\u00e9e \u00e0 l\u2019aide du mod\u00e8le d\u2019\u00e9cosyst\u00e8me int\u00e9gr\u00e9 OSMOSE-GoL par des chercheurs du MIO, d\u2019AMAP et de MARBEC, est de mieux comprendre pourquoi, depuis une dizaine d\u2019ann\u00e9es, une baisse plus ou moins r\u00e9guli\u00e8re des prises de petits poissons p\u00e9lagiques (sardines, anchois) par la p\u00eache artisanale fran\u00e7aise est observ\u00e9e en M\u00e9diterran\u00e9e nord-occidentale, et plus particuli\u00e8rement dans le golfe du Lion.
Le mod\u00e8le utilis\u00e9 dans cette \u00e9tude est un mod\u00e8le \u00ab end-to-end \u00bb, c\u2019est-\u00e0-dire offrant une repr\u00e9sentation num\u00e9rique du r\u00e9seau trophique, du plancton jusqu\u2019\u00e0 certaines esp\u00e8ces de poissons ou c\u00e9phalopodes pr\u00e9dateurs, dans un climat et un contexte de p\u00eache donn\u00e9s. Les esp\u00e8ces repr\u00e9sent\u00e9es sont celles qui ont un int\u00e9r\u00eat \u00e9conomique ou \u00e9cologique, en l\u2019occurrence une dizaine d\u2019esp\u00e8ces de t\u00e9l\u00e9ost\u00e9ens et de c\u00e9phalopodes repr\u00e9sentant environ 70 % des captures dans le golfe du Lion. La particularit\u00e9 et l\u2019originalit\u00e9 du mod\u00e8le employ\u00e9 r\u00e9sident dans sa capacit\u00e9 \u00e0 op\u00e9rer un couplage totalement bidirectionnel et dynamique entre les niveaux trophiques sup\u00e9rieurs et inf\u00e9rieurs repr\u00e9sent\u00e9s.<\/p>

Les r\u00e9sultats montrent que le r\u00e9gime alimentaire des petits poissons p\u00e9lagiques planctonophages (anchois, sardines, sprats) est constitu\u00e9 principalement de microplancton (20\u2013200 \u00b5m) et de m\u00e9sozooplancton (200 \u00b5m \u2013 2 cm) avec un taux de pr\u00e9dation maximum correspondant, respectivement, \u00e0 20 et 30 % des taux de mortalit\u00e9 naturelle de ces cat\u00e9gories de plancton. Ces taux de pr\u00e9dation peuvent appara\u00eetre faibles dans l\u2019absolu, mais ils sont suffisants pour avoir un impact significatif sur les variations annuelles et infrasaisonni\u00e8res de l\u2019abondance du plancton et de ses pr\u00e9dateurs t\u00e9l\u00e9ost\u00e9ens. Les d\u00e9barquements de poissons commerciaux sont \u00e9galement touch\u00e9s, bien que, dans le mod\u00e8le, l\u2019effort de p\u00eache soit consid\u00e9r\u00e9 comme constant. La zone d\u2019influence du panache du Rh\u00f4ne et les r\u00e9gions concern\u00e9es par une intense activit\u00e9 tourbillonnaire (\u00e0 savoir dans la partie nord-ouest du golfe) sont des zones de pr\u00e9dation privil\u00e9gi\u00e9e du plancton car ce sont des endroits o\u00f9 le plancton est tr\u00e8s abondant.<\/p>

Le mod\u00e8le met en lumi\u00e8re les contr\u00f4les bottom-up (depuis le bas du r\u00e9seau trophique) et top-down (depuis le haut du r\u00e9seau) au sein de l\u2019\u00e9cosyst\u00e8me et permet aussi une analyse plus approfondie de son fonctionnement complexe.
Ainsi, les quatre ann\u00e9es simul\u00e9es montrent des convections hivernales d\u2019intensit\u00e9 variable, ce qui entra\u00eene des variations significatives des spectres de taille et des biomasses du plancton au d\u00e9but du printemps. Elles montrent \u00e9galement que ces variations dans la structure de taille pourraient \u00eatre \u00e0 l\u2019origine d\u2019un changement de r\u00e9gime alimentaire des petits poissons p\u00e9lagiques (contr\u00f4le bottom-up). Il en r\u00e9sulterait une diminution des tailles moyennes de ces poissons et de leur biomasse exploitable, ce qui corrobore la courbe des d\u00e9barquements observ\u00e9s sur le terrain depuis plusieurs ann\u00e9es.
Si la biomasse du plancton et des poissons planctonophages diminue, on pourrait s\u2019attendre \u00e0 une diminution des pr\u00e9dateurs de ces poissons. Or, sur la dur\u00e9e de la simulation, on constate une forte augmentation de la biomasse des pr\u00e9dateurs et donc du contr\u00f4le top-down. En fait, les esp\u00e8ces planctonophages diminuent en biomasse entra\u00eenant en parall\u00e8le une diminution de leur pr\u00e9dation sur le m\u00e9sozooplancton. Cette cat\u00e9gorie de plancton peut donc \u00eatre davantage consomm\u00e9e par les juv\u00e9niles des pr\u00e9dateurs comme les chinchards, maquereaux, poutassous ou les c\u00e9phalopodes, ce qui stimule leur recrutement. Ces pr\u00e9dateurs voient ainsi leur biomasse augmenter de 38 %.<\/p>

En conclusion, les petits poissons p\u00e9lagiques seraient soumis \u00e0 une double pression li\u00e9e \u00e0 la fois \u00e0 une modification de la taille et de la biomasse de leurs proies et \u00e0 une augmentation de la biomasse de leurs principaux pr\u00e9dateurs.
Les changements environnementaux (pH, temp\u00e9rature et composition chimique de l\u2019eau marine) actuellement observ\u00e9s en M\u00e9diterran\u00e9e se font sur un rythme beaucoup plus rapide que ceux dans l\u2019oc\u00e9an global et devraient encore s\u2019acc\u00e9l\u00e9rer dans les deux prochaines d\u00e9cennies au moins. Dans ce contexte, l\u2019hydrodynamique marine (e.g. tourbillons, convection profonde, \u2026) devrait \u00eatre profond\u00e9ment impact\u00e9e amenant \u00e0 une redistribution spatiale et saisonni\u00e8re des sels nutritifs en M\u00e9diterran\u00e9e nord-occidentale. Compte tenu des r\u00e9sultats obtenus dans cette \u00e9tude, on peut donc s\u2019interroger sur la trajectoire de fonctionnement que prendra l\u2019\u00e9cosyst\u00e8me p\u00e9lagique marin \u00e0 court et moyen terme dans cette r\u00e9gion. Pour y r\u00e9pondre, le mod\u00e8le end-to-end qui a \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9 devra \u00eatre confront\u00e9 \u00e0 des s\u00e9ries de donn\u00e9es plus longues qui int\u00e8grent les variations de l\u2019effort de p\u00eache, l\u2019augmentation observ\u00e9e de la biomasse par la migration des pr\u00e9dateurs (ex. thon rouge), les \u00e9volutions des apports en nutriments par les fleuves (ex. le Rh\u00f4ne) ainsi que les variations environnementales (temp\u00e9rature, r\u00e9gime des vents, stratification, etc.) li\u00e9es au changement global.<\/p>

Mise en \u00e9vidence des effets de cascades trophiques au sein de l\u2019\u00e9cosyst\u00e8me mod\u00e9lis\u00e9 et des diff\u00e9rences d\u2019abondance entre des couplages de type bidirectionnel et unidirectionnel entre les mod\u00e8les de bas et hauts niveaux trophiques. Les fl\u00e8ches indiquent les changements en biomasse de chaque niveau trophique. La taille des cercles est proportionnelle \u00e0 la biomasse moyenne. Les cercles gris correspondent \u00e0 la biomasse dans le mode unidirectionnel (le plancton est mang\u00e9 par les esp\u00e8ces planctonophages) de couplage tandis que les cercles noirs \u00e0 celles du mode bidirectionnel (le plancton est mang\u00e9 par les esp\u00e8ces planctonophages qui induisent une mortalit\u00e9 correspondante du plancton).<\/p>

Source<\/p>

Implementation of an end-to-end model of the Gulf of Lions ecosystem (NW Mediterranean Sea). II. Investigating the effects of high trophic levels on nutrients and plankton dynamics and associated feedbacks, Fr\u00e9d\u00e9ric Diaz, Daniela B\u0103naru, Philippe Verley, Yunne-Jai Shin, Ecological Modelling, Vol. 405, 1 August 2019
https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/pii\/S0304380019301693?via%…<\/a>
Ce manuscrit est li\u00e9 \u00e0 l\u2019article de recherche suivan t: \u00ab Implementation of an end-to-end model of the Gulf of Lions ecosystem (NW Mediterranean Sea). I. Parameterization, calibration and evaluation \u00bb, B\u0103naru et al. (2019), Ecological Modelling 401, 1-19,
https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.ecolmodel.2019.03.005<\/a><\/p>

Notes<\/p>

Les laboratoires impliqu\u00e9s sont les suivants : l\u2019Institut m\u00e9diterran\u00e9en d\u2019oc\u00e9anographie (MIO\/PYTH\u00c9AS, CNRS \/ Universit\u00e9 de Toulon \/ IRD \/ Aix-Marseille Universit\u00e9 (AMU)), le laboratoire Botanique et mod\u00e9lisation de l’architecture des plantes et des v\u00e9g\u00e9tations (AMAP, CNRS \/ INRA \/ CIRAD \/ Universit\u00e9 Montpellier \/ IRD) et le Centre pour la biodiversit\u00e9 marine, l’exploitation et la conservation (MARBEC, Universit\u00e9 Montpellier \/ CNRS \/ IRD \/ Ifremer).<\/p>

Contact<\/p>

Fr\u00e9d\u00e9ric Diaz
MIO\/PYTH\u00c9AS
04 86 09 05 64
frederic.diaz@mio.osupytheas.fr<\/a><\/p>

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En savoir plus<\/a><\/p>

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