Modélisation écologique des populations de palourdes roses (Paphia rhomboïdes) et d'amandes de mer (Glycymeris glycymeris) en Manche
| Autre(s) titre(s) | Ecological modelling of banded carpet shell (Paphia rhomboïdes) and dog cockle (Glycymeris glycymeris) populations in the Channel Sea | ||||||||
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| Type | Thèse | ||||||||
| Date | 2004-06-07 | ||||||||
| Langue(s) | Français | ||||||||
| Auteur(s) | Savina Marie |
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| Université | Université d'Aix-Marseille II | ||||||||
| Discipline | Sciences de l'environnement marin | ||||||||
| Directeur de thèse | Jean-Christophe POGGIALE | ||||||||
| Financement | Ifremer | ||||||||
| Mot-Clé(s) | Exploitation des bivalves sauvages, Croissance, Ecophysiologie, Répartition des invertébrés benthiques, Modélisation numérique écologique spatialisée déterministe, Glycymeris glycymeris, Paphia rhomboïdes, Golfe Normand Breton, Manche | ||||||||
| Résumé | La Manche est une mer épicontinentale caractérisée par la richesse et la diversité de sa faune benthique, ce qui a favorisé le développement de pêcheries, de mollusques bivalves en particulier (coquilles Saint-Jacques, praires, coques, amandes de mer, palourdes roses, spisules...). Cette richesse du benthos a également suscité l'intérêt des scientifiques, et différents programmes de grande ampleur étudiant la répartition du benthos ont été menés, principalement durant les années 1970. Parmi les principaux mollusques bivalves recensés, l'amande de mer (Glycymeris glycymeris) et la palourde rose (Paphia rhomboïdes) se distinguent par leur très large répartition à la fois en Manche et dans le Golfe Normand-Breton, et par leur importance dans la biomasse totale d'organismes filtreurs du Golfe Normand-Breton. Outre ces caractéristiques, l'intérêt halieutique de ces deux espèces, ainsi que l'existence d'une base de données conséquente sur leur répartition, leur biologie et leur écologie font de Paphia rhomboïdes et de Glycymeris glycymeris des espèces modèles particulièrement intéressantes pour l'étude de la répartition des invertébrés en Manche.La première partie de ce travail a consisté à compléter et/ou actualiser les données disponibles sur les deux espèces: - Les données des campagnes d'évaluation directe réalisées dans le Golfe Normand-Breton dans les années 1980 et 1990, ainsi que celles acquises au cours de deux campagnes menées au cours de ce travail ont permis de reconstituer l'évolution des populations durant une vingtaine d'années, et de dégager les principales caractéristiques démographiques de chacun des deux bivalves ainsi que l'effet de l'exploitation sur les populations du Golfe Normand-Breton. - D'autre part, une étude a été menée sur la croissance de P. rhomboïdes et de G. glycymeris dans le Golfe Normand-Breton, afin de comparer les deux espèces et d'identifier les paramètres environnementaux influant sur la croissance. Une étude écophysiologique expérimentale a permis de mesurer les principaux paramètres de nutrition et de respiration et leurs variations en fonction des paramètres environnementaux (température et concentration de nourriture). Puis une étude comparée de la croissance des deux bivalves en différents secteurs du Golfe a été réalisée, de manière à étudier l'influence des paramètres environnementaux (température, concentration de nourriture, de matière inorganique particulaire, densité d'individus...) sur la croissance en poids et en taille des individus. Parallèlement à la partie expérimentale, le travail de modélisation a consisté à : - Développer un modèle écophysiologique individuel pour chacun des deux bivalves, dans le but de reproduire correctement leur croissance pondérale dans les différents secteurs du Golfe Normand-Breton sur l'ensemble de leur vie benthique. Les paramètres ont été ajustés à partir des résultats des travaux expérimentaux menés, et les résultats obtenus confrontés aux données de poids moyens de chair par âge obtenus au cours de l'étude de croissance comparée. - Développer un modèle de dynamique de population pour chacune des deux espèces, spatialisé sur l'ensemble de la Manche, et décrivant l'intégralité de leur cycle de vie (planctonique puis benthique), avec une approche mécaniste. Le but est de reproduire la répartition moyenne des populations réellement observée en faisant tourner le modèle en boucle sur une année météorologique type, à partir d'une situation initiale théorique, et ce jusqu'à stabilisation des résultats. Chacun des deux modèles de dynamique de population est couplé au modèle compartimental hydraulique et de production primaire de Hoch (1997), et comprend une sous-unité écophysiologique permettant de simuler la fécondité et la mortalité des individus. Les variables d'état sont : la densité des individus de chaque classe d'âge (ind.m-2 ou ind.m-3 pour les larves) et le poids de chair moyen individuel de chaque classe d'âge (uniquement pour les individus benthiques). Dans le cas de la Paphia rhomboïdes, ce modèle permet de reproduire dans les grandes lignes la répartition observée à l'échelle de la Manche, notamment sa concentration dans le golfe Normand-Breton et le secteur sud de la Manche orientale, et sa quasi-absence de la Manche occidentale. En ce qui concerne Glycymeris glycymeris, ce modèle ne permet pas de reproduire correctement la répartition observée ; principalement du fait des problèmes rencontrés dans la modélisation écophysiologique de cette espèce. |
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| Keyword(s) | Shellfish fisheries, Growth, Ecophysiology, Distribution of benthic invertebrates, Numerical ecological space distributed deterministic modelling, Glycymeris glycymeris, Paphia rhomboïdes, Golfe Normand Breton, Channel Sea | ||||||||
| Résumé en anglais | Diversity and abundance of the benthic fauna in the Channel Sea have favoured the development of fisheries, particularly those of shellfish (scallop, warty venus, common cockle, dog cockle, banded carpet shell, surf clam...) and also attracted the interest of scientists. Some large scientific programs were carried out in the seventies to study benthos distribution in this area. Among the main listed bivalves, the dog cockle (Glycymeris glycymeris) and the banded carpet shell (Paphia rhomboïdes) are particularly widespread in the Channel Sea and in the "Golfe Normand-Breton", where they are ones of the most abundant species in terms of biomass. In view of their halieutic interest and the existence of an important database describing their distribution, biology and ecology, these species are especially interesting for studying the distribution of invertebrates in the Channel Sea. The first part of this work consisted of completing and/or updating the available data on both species: * Stock assessment data from cruises performed during the eighties and nineties, in addition to those realised during this work, allowed the evolution of both species populations to be described over 20 years, and to highlight some demographic features and the effects of harvesting for each species in the "Golfe Normand-Breton". * Additionally, studies were carried out on the growth in the "Golfe Normand-Breton" in order to compare the two species, and to identify the environmental parameters controlling growth: - An ecophysiological study to measure the main nutrition and respiration parameters and their variations as a function of environmental parameters (temperature and food concentration); - A comparative study of both bivalves weight and size in different areas of the site to study the influence of environmental parameters (temperature, food concentration, particulate inorganic matter concentration, bivalve density...) on the growth of individuals.The modelling part of the work consisted of two components: * Development of an ecophysiological model for each species to reproduce their growth in the different areas of the "Golfe Normand-Breton" throughout their whole benthic life. The parameters came from the ecophysiological study data, and the results were compared with the data obtained during the comparative growth study. * Development of a population dynamics model for each species, space-distributed in the Channel Sea, which describes their whole life cycle (both planktonic and benthic stages) with a mechanistic and deterministic approach. The aim was to reproduce the actual average distribution of the populations. From a theoretical initial situation, this model runs until a steady state is reached, using a standard meteorological year repeatedly. For each species, the population dynamics model includes an ecophysiological sub-unit to model mortality and fecundity of benthic animals, and the whole is linked to a hydraulic and primary production box model (Hoch, 1998). The state variables used are: density (individuals.m-2 or individuals.m-3 for larvae) and average soft body dry weight for each age class (only for benthic animals). In the case of P. rhomboïdes, the model reproduces the main features of the species distribution in the Channel Sea, particularly its abundance in the "Golfe Normand-Breton" and in the south part of eastern Channel, and its scarcity in the western Channel, mainly linked to food deficiency. For G. glycymeris, the model is not efficient in reproducing the observed distribution, mainly because of some problems in defining the ecophysiological component. |
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| Texte intégral |
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