Contribution à l'étude de la dynamique du thon rouge atlantique : Approches écologiques et océanographiques

• Auteur / Autrice : François Royer
• Direction : Jean-Marc Fromentin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Halieutique
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Rennes, Agrocampus Ouest

Mots clés

Mots clés contrôlés

Océanographie

Thon rouge

Résumé

L'analyse des données spatio-temporelles est appliquée à l'étude de la dynamique du thon rouge, Thunnus thynnus. Les échelles locales, régionales et globales sont considérées successivement dans trois volets différents. L'approche phénoménologique, basée sur la reconnaissance de formes, le filtrage, le lissage et la théorie de l'estimation en général est une caractéristique de ce travail, on y présente les possibilités offertes par ces techniques en écologie marine, et en particulier le besoin d‘une décomposition fréquentielle des processus biogéophysiques. Quelques modalités du test d'hypothèse sont discutées ainsi que le problème de la significativité des résultats en séries temporelles ou dans l'analyse de processus spécialisés. Le premier volet porte sur l'hétérogénéité spatiale locale de l'habitat pélagique et des effets des fonts océaniques sur la structuration. On y présente illustrés d'un premie exemple, les problèmes de détection et de cartographique des fronts. On aborde ensuite les modalités d'étude des relations fronts/prédateurs pélagiques. Un deuxième exemple basé sur les campagnes de survol STROMBOLI dans le golfe du lion et des données de radiométrie haute résolutin vient illustrer cette partie. On y montre en particulier le besoin de métohdes dédiées (e. G. Monte-Carlo) pour assurer les tests de significativité. Le deuxième volet aborde l'étude de l'habitat pélagique par l'intermédiaire des marques archives. Trois obstacles majeurs sont identifiés (i) les larges erreurs de géolocalisation associées à cette technologie (ii) la non–linéarité et le caractère mal posé du problème et (iii) le manque de données 3D ancillaires précises associées aux trajectoires. Une méthode de Monte-Carlo est proposées pour filtrer les trajectoires observées et appliquées à un cas contrôlée pour apprécier ses performances.

The spatial and temporal dynamics of atlantic bluefin tuna, Thunnus thynnus, are here investigated through data analysis and statistical modelling. The local regional and global scales are considered successively. A phenomenological approach is favoured, as well the extensed use of image processing tools and estimation therory techniques. Their potential role in partially osberved or ill-defined problems in marine ecology is presented and discussed. The acute need for frequency-explicit methods is in particular stressed out. Hypothesis testing and significance testing of ecological spacte/time processes are further discussed. The first chapter depics how surface fronts can structure the pelagic habitat : dedicated detection and mapping tools are introduced along with an example in the North-East Atlantic and the Mediterranean regions. The influence of such heterogeneity on top predators is then discussed and illustred with a case stutdy in the fulf of Lions : high resolution datasets derived from aerial surveys and satellite radiometry are merged for this purpose. Monte-Carlo methods are shown to be of great value to assess the significanvr of observed spatial patterns. The second chapter introduces an individual-based view of the pelagic habitat through the use of archival tags. Three major drawbacks of this approach are first listed i. E. (i) the large geolocalisation errors linked to hardware and software issues (ii) the non-linearity and ill-posedness of the initial estimation problem, and (iii) the lack of accurate and continuous 3 D ancillary data sources. A Monte-Carlo methods is proposed to address these problems and applied first to a controlled case. A real world application is then presented involving pop-up tags and 3 D temperature outputs from the Mercartor model in the Gulf Stream area. Some specific technical points and issue to resolve are pinpointed.