Fluctuations et perturbations, naturelles et anthropiques, des écosystèmes marins

1. Fluctuations et perturbations, naturelles et anthropiques, des écosystèmes marins Présentation orale de la publication : Food subsidies from fisheries to continental shelf benthicscavengers. Michel J. Kaiser, Jan Geert Hiddink (2007).Mar EcolProgSer 350: 267–276 Présentée par FABBRO Romain et URVOIS Félix

2. Depuis les années 2000, 80 à 100 % des fonds marins entre 10 et 100m sont exploités • En réalité la pêche génère souvent deux type de mortalité : - les organismes rejetés - les organismes tués par le passage du chalut. Garthe and al (1996): les populations d’oiseaux charognards ont augmenté significativement avec l’essor de la pêche moderne. Link & Almeida (2002):Hypothèse ce phénomène pourrait être observé pour les populations benthiques le critère de Polis (Polis, 1996) est-il applicable ? • Objectif de l’étude = modéliser la réponse des populations benthiques face à la perturbation que représente le chalutage Greenpeace.org

3. Exemples de charognes générées Liocarcinusholsatus Carcinusmaenas Pagurusbernhardus Crangon crangon Poisson rond (Trisopterus minutus) Crabe (Liocarcinus depurator) Oursin (Spartangus purpureus) Buccinumundatum Asteriasrubens Limandalimanda L. Microstomuskitt Merlangiusmerlangus

4. CW N C Site d’étude 3 secteurs : Central-West, Central et South, divisé en quadras de 9 km² 90 mètres de profondeur en moyenne S 50 km 200 km

5. Le modèle Les auteurs ont développé un modèle théorique (Hiddink et al., 2006b) permettant d’estimer la production annuelle (en biomasse) d’organismes morts - naturellement = « normal production » - générés par la pêche de fond = « carrion production » Ce modèle est basé sur la taille, le poids est utilisé comme proxy. 2 classes de taille : < 0,5g > 0,5g deux groupes faunistiques corps mous corps durs corps mous corps durs compartiments du modèle Les corps mous et durs d’une même classe de taille sont en compétition.

6. Le modèle Les auteurs utilisent un modèle Lotka-Volterra de compétition modifié permettant d’étudier le flux de biomasse de chaque compartiment. Interactions : effets du chalutage – croissance – mortalité – paramètres environnementaux Le type de sédiment taux de mortalité des organismes L’érosion du sédiment L’effet du « raclage » naturel du fond : taux de croissance de la population Le contenu en chlorophylle a du sédiment : capacité d’accueil du milieu Cela permet ainsi d’estimer : - la normal production - la carrion production

7. A chaque quadra un degré de sensibilité à été attribué. La sensibilité S = temps nécessaire à l’écosystème pour recouvrir 90% de sa production (d’après Hiddink, 2007). Les charognes générées par les rejets des bateaux ont été estimés et corrigés à partir des travaux de Garthe and al (1996) Les fréquences de chalutages sont établies à partir des données VMS (EuropeanCommunity Satellite Vessel Monitoring) et des carnets de bords des pêcheurs.

8. Résultats La « carrion production » = faible part de la production benthique totale. De plus, la production benthique normale est réduite en raison la perturbation occasionnée par le chalutage.

9. 15 % de la perte de production Résultats La « carrion production » = faible part de la production benthique totale. De plus, la production benthique normale est réduite en raison la perturbation occasionnée par le chalutage.

10. 22% de la perte de production benthique Résultats La « carrion production » = faible part de la production benthique totale. De plus, la production benthique normale est réduite en raison la perturbation occasionnée par le chalutage.

11. Production (g.m-2.a-1) Production (g.m-2.a-1) Faible sensibilité Normal production ( <0,5g) Carrion production (<0,5 g) Les habitats sensibles ont une production benthique dominée par les individus de grande taille (>0,5g), à l’inverse des zones peu sensibles Dans les habitats sensibles, au dessus d’un chalutage tous les 8 ans les individus de petite taille dominent la production benthique. Les organismes de petite taille (<0,5 g) augmentent leur production à partir des charognes générées par la pêche pour une fréquence de 0,25 à 4 chalutage par an. fréquence de chalutage (chalutage.a-1)

12. Pas d’augmentation similaire à celle des oiseaux pour les populations benthiques de charognards (Ramsay & al. 2000) • Les espèces charognards peuvent devenir dominantes dans les habitats où le chalutage est intensif = SHIFT dans la composition structurale des communautés benthiques • Les charognes générées par le passage du chalut ne suffisent pas à augmenter les populations de ces taxons ne représentent que 10 jours de ressources alimentaires = une augmentation de 2,7% dans l’année ne remplit pas les conditions du critère de Polis • Chalutage de fond réduction de 21% de la production des invertébrés benthiques Fonds & Groenwold (2000) Hiddink & al. (2006b)

13. Diminution de 56 % de la biomasse due au chalutage les 44 % restants sont aussi affectés • Les amphipodes seraient les seuls organismes adaptés à ce type de ressources alimentaires • Chalutage intensif -> impact négatif sur fond stable, diminution de la production et biomasse benthique • Impact moins visible sur les fonds meubles

14. Le modèle est basé sur de nombreuses hypothèses pouvant introduire des biais Ce modèle permet d’étudier le shift du point de vue des compartiments du modèle uniquement approche théorique L’impact sur les corps mous et durs n’est pas étudié

15. Bibliographie Collie, J.S., Hall, S.J., Kaiser, M.J., and Poiner, I.R. 2000. A quantitative analysis of fishing impacts on shelf-sea benthos. J. Anim. Ecol. 69: 785–798. Dulvy, N.K., Metcalfe, J.D., Glanville, J., Pawson, M.G., and Reynolds, J.D. 2000. Fishery stability, local extinctions, and shifts in community structure in skates. Conserv. Biol. 14: 283–293. Duplisea DE, Jennings S, Warr KJ, Dinmore TA (2002) A sizebasedmodel of the impacts of bottom trawling on benthic community structure. Can J Fish AquatSci 59:1785–1795 Garthe S, Camphuysen CJ, Furness RW (1996) Amounts of discards by commercial fisheries and their significance as food for seabirds in the North Sea. Mar Ecol Prog Ser, 136:1–11 Hiddink JG, Jennings S, Kaiser MJ (2006a) Recovery status as an indicator of the large scale ecological impact of bottom trawling. Ecosystems 9:1190–1199 Hiddink JG, Jennings S, Kaiser MJ, Queirós AM, Duplisea DE, Piet GJ (2006b) Cumulative impacts of seabed trawl disturbance on benthic biomass, production and species richness in different habitats. Can J Fish AquatSci, 63: 721–736 Kaiser MJ, Spencer BE (1996) The behavioural response of scavengers to beam-trawl disturbance. In: Greenstreet S, Tasker M (eds) Aquatic predators and their prey. Blackwell Scientific Publications, Oxford

16. Link JS, Almeida FP (2002) Opportunistic feeding of longhorn sculpin (Myoxocephalusoctodecemspinosus): Are scallopfishery discards an important food subsidy for scavengers on Georges Bank? Fish Bull 100:381–385 • Polis GA, Holt RD, Menge BA, Winemiller KO (1996) Time, space and life history: influences on food webs. In: Polis GA, Winemiller KO (eds) Food webs: integration of pattern and dynamics. Chapman & Hall, New York, p 438–447 • Queirós, A.M., Hiddink, J.G., Hinz, H. and Kaiser, M.J., (2006). The effects of chronicbottomtrawlingdisturbance on biomass, production and size spectra of invertebrateinfaunacommunitiesfromdifferent habitats. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology 335: 91-103. • Ramsay K, Kaiser MJ, Hughes RN (1996) Changes in hermit crab feeding patterns in response to trawling disturbance. Mar EcolProgSer, 144:63–72 • Ramsay K, Kaiser MJ, Rijnsdorp AD, Craeymeersch J, Ellis J (2000) The impact of beam trawling on populations of the benthicscavengerAsteriasrubens L. In: Kaiser MJ, de Groot SJ (eds) The effects of trawling on non-target species and habitats: biological, conservation and socioeconomic issues. Blackwell Science, Oxford, p 151–162