Trophic modelling of the Peruvian upwelling ecosystem: Towards

reconciliationof multiple datasets

Sylvie Guénette , Villy Christensen, Daniel Pauly

Progress in Oceanography, 2008

Présenté par : Lysel Garavelli et Charlotte Giraud-Carrier

M1 BEM, Centre d’Océanologie de Marseille

But de la publication

Construire un modèle de l’écosystème de l’upwelling du

Pérou grâce au logiciel Ecopath avec Ecosim, en

reproduisant les séries de données de 1953 à 1984.

Et ainsi, prédire son évolution dans un objectif

d’aménagement des pêcheries.

Médiation : interaction non trophique entre deux espèces

Positive : Activité du médiateur => vulnérabilité de l’espèce 1 vis à vis de l’espèce 2

Négative : Activité du médiateur => vulnérabilité de l’espèce 1 vis à vis de l’espèce 2

Définitions

Vulnérabilité : permet de quantifier le taux de transfert entre deux niveaux trophiques

1 = Faible vulnérabilité = faible taux de transfert

+∞ = Forte vulnérabilité = fort taux de transfert = contrôle top down

Méthode :

Zone d’étude

Upwelling du Pérou

De 04°S à 14°S

De la côte à 74 km au large

Aire couverte 82 000 km²

Fig. 1 : Localisation de la zone d’étude

N

1100 km

74 km

Ecopath avec Ecosim :

Logiciel Ecopath :Donne une image de l’écosystème à l’équilibre à un temps donnéBasé sur un ensemble d’équationsDonnées moyennes sur un an

Production = pêche + prédation + migration + biomasse accumulée + mortalités

Consommation = production + pertes

Méthode :

Logiciel

Ecosim :Donne une dynamique à l’écosystèmeBasé sur un ensemble d’équations différentiellesParamètres initiaux

Observations :

De 1953 à 1984 :

Biomasse et pêches pour

les Anchois, les Sardines

et leurs principaux prédateurs

Méthode :

Données

Nom vulgarisé Nom scientifique

Anchois Engraulis ringes

Sardine Sardinops sargax

Bonite Sarda chiliensis

Maquereau Scomber japonicus

Chinchard Trachurus murpheyi

Colin Merluccius gayi

Oiseaux:  

Cormoran Phalacrocorax bougainvillii

Fou varié Sula variegata

Pélican Pelecanus thagus

Pinnipèdes:  

Phoque Arctocephalus australis

Otarie Otaria byronia

Tableau I : Espèces contenues dans les séries

de données

Hypothèses du modèle: 28 groupes fonctionnelsDonnées initiales : Biomasse (t.km-2)

Production (t.km-2.a-1)Consommation (t.km-2.a-1)Pêche (t.km-2.a-1)Réseau trophiqueVulnérabilité

Méthode :

Données

6 scénarios:- Indicateurs de production primaire- Médiation entre petits pélagiques (proies), oiseaux (prédateurs) et les

bonites (médiateurs)- « Compétition » entre dinoflagellés et diatomées - Variation des vulnérabilités des anchois et sardines- Modification du régime alimentaire des anchois

Résultats

Anchois

Colins

Sardines

ChinchardsMaquereaux

PinnipèdesOiseaux Grand zooplancton

Bonites

Anchois Sardines Bonites

Colins Maquereaux Chinchard

Biomasse

(t.km-²)

Pêches

(t.km-².a-1)

Temps (années)

Données observées

Fig.2 : Comparaison entre biomasse (a) et pêches (b) observées et celles du scénario 4 du modèle Ecosim

Vulnérabilités :

Larves de sardines = 3

Anchois adultes = 4

Scénario 4

1972-1973: Phase positive de l’indice d’ENSO

Pour améliorer le modèle :

Mieux comprendre relations trophiques pour les intégrer dans le modèle

Utiliser une combinaison d’une longue série temporelle et d’une série récente plus courte mais plus précise

Discussion et critiques

Critiques :

Plusieurs solutions possibles pour paramétrer le modèle pour une série de données

Modification de la biomasse initiale des anchois => Modèle très sensible

Prédiction de l’évolution de l’écosystème?

adapter modèle ≠ prédire

Christensen V., http://www.ecopath.org/

Christensen V., Walters C.J., 2004, Ecopath with Ecosim: methods, capabilities and limitations. Ecological Modeling, vol 172, 109–139

Essington Timothy E., 2007, Evaluating the sensitivity of a trophic mass-balance model (Ecopath) to imprecise data inputs. Canadian journal of fisheries and aquatic sciences, vol. 64, no4, 628-637

Guénette S., Christensen V., Pauly D., Trophic modelling of the Peruvian upwelling ecosystem: Towards reconciliation of multiple datasets. Progress in Oceanography 79(2-4):326-335

Jarre A., Muck P., Pauly D., 1991, Two approaches for modelling fish stockinteractions in the Peruvian upwelling ecosystem. ICES Marine ScienceSymposia, vol 193, 171–184

Programme CDEENA, http://www.osl.gc.ca/cdeena/fr/methodes-donnees.shtml. Juin 2008

Bibliographie

Fig 3 : Médiation entre les proies des oiseaux et les Bonites

antagonisme des Dinoflagellés et des Diatomées

Aide aux questions