Analyse et modélisation des trajectoires des dispositifs à concentration de poissons dérivants (DCP) dans les zones océaniques tropicales et estimation des risques associés à leur déploiement

Analysis and modeling of the trajectories of drifting fish aggregating devices (FADs) in tropical oceanic areas and estimation of the risks associated with their deployment.

• Auteur / Autrice : Taha Imzilen
• Direction : Christophe Lett, David M. Kaplan
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la mer
• Date : Soutenance le 15/12/2021
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de l'environnement d'Île-de-France (Paris ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Unité Mixte de Recherche CNRS-IFREMER-IRD-UM 9190 MARBEC Marine Biodiversity, Exploitation and Conservation Université de Montpellier
• Jury : Président / Présidente : Lars Stemmann
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Alexandra Maufroy
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Christophe Maes, David Die

Mots clés

Mots clés contrôlés

Régions tropicales

Thons

Modèles mathématiques

Dispositifs de concentration de poisson

Mer -- Pollution

Mots clés libres

Pollution marine

Débris de pêche

Thons tropicaux

Dispositifs à concentration de poissons

Courants océaniques

Transport lagrangien

Marine pollution

Fishing debris

Tropical Tuna

Fish aggregating devices

Ocean currents

Lagrangian transport

Résumé

La pollution marine est l’une des principales menaces qui pèsent sur les océans. Une partie importante des déchets et polluants marins provient des activités maritimes, en particulier la pêche, en raison d'équipements jetés, abandonnés, ou perdus. La pêche au thon tropical à la senne contribue à ce problème en construisant et déployant un nombre important de Dispositifs à Concentration de Poissons dérivants (DCP), dont de nombreux sont perdus ou s’échouent en endommageant des habitats fragiles tels que les récifs coralliens. L’objectif général de cette thèse est de proposer trois mesures pour atténuer ces problèmes dans les Océans Indien et Atlantique. Tout d’abord, l’interdiction de déployer des DCP dans les zones risquées permettrait d’éviter un nombre considérable d’échouages. Entre 20% et 40% des échouages pourraient être évités si les déploiements étaient interdits dans l'Océan Indien au sud de 8°N de latitude, dans la zone somalienne en hiver, mais également dans la zone située à l’Ouest des Maldives en été, et au niveau de la zone intertropicale longeant la côte Ouest de l’Afrique pour l'Océan Atlantique. Ensuite, l’identification de régions où les DCP sortent massivement des zones de pêches, ainsi que le passage d’un grand nombre de DCP à proximité de ports, ont mis en évidence que la mise en place d’un programme de récupération des DCP en mer serait efficace pour diminuer considérablement leur perte. Ces deux mesures (interdiction de déploiement et récupération en mer) apparaissent complémentaires puisque les zones qui bénéficieraient moins du premier programme seraient davantage protégées par le second, en particulier au niveau du Nord-Ouest de l'Océan Indien et du Nord du Golfe de Guinée. Enfin, l’évaluation d’un outil de transport Lagrangien pour simuler les trajectoires des DCP a montré que l’efficacité de cet outil à l’échelle du bassin est relativement bonne dans les deux océans, que la capacité à simuler les trajectoires est meilleure dans l’Océan Indien que dans l’Océan atlantique, et que cette capacité dépend de la profondeur et de la résolution spatiale du produit de courant de forçage utilisé. Cet outil pourrait être utilisé en mode opérationnel dans le futur pour anticiper les trajectoires des DCP pouvant conduire à une perte ou à un échouage et donc être utilisé comme un programme de mitigation complémentaire aux deux autres programmes. Les résultats obtenus au cours de ces différents travaux constituent ainsi une base solide pour définir de nouvelles recommandations permettant d’atténuer les risques de perte et d’échouage des DCP et ainsi contribuer à la préservation de nos océans et de nos littoraux.

Marine pollution has increased over time, becoming a major source of concern. A non-negligible proportion of these waste and pollutants are from sea-based sources, especially fisheries, due to derelict fishing equipment. Tropical tuna purse seine fishing vessels contribute to this problem by deploying large numbers of drifting Fish Aggregating Devices (dFADs), as a significant portion of these floating objects eventually end up derelict, potentially contributing to marine pollution and threatening sensitive ecosystems such as coral reefs. The general objective of this thesis is to use scientific analyses of dFAD trajectory and fishing data to propose mitigation measures to reduce these problems in the Indian and Atlantic Oceans. First, it is demonstrated that prohibiting deployments in areas most likely to lead to beachings has the potential to be effective for reducing the beaching rate. Results indicate that 21% to 40% of beachings could be prevented if deployments were prohibited in high risk areas, roughly delimited by the areas south of 8°S latitude, the Somali zone in winter, and the western Maldives in summer for the Indian Ocean, and in an elongated strip of areas adjacent to the western African coast for the Atlantic Ocean. Next, the identification of areas within the fishing ground where most dFADs exit, as well as the passage of a large number of dFADs close to ports, provides support for the implementation of recovery programs to collect these dFADs at sea and reduce their loss. These two measures appear to be complementary since areas predicted to benefit less from closures are more likely to benefit from recovery programs, particularly in the northwestern Indian Ocean and the northern Gulf of Guinea. Finally, the evaluation of a Lagrangian transport tool to simulate the trajectories of dFADs shows that the efficiency of this tool at the basin scale is relatively good in the two oceans, that the accuracy to simulate the trajectories is better in the Indian Ocean than in the Atlantic Ocean, and that this accuracy depends on the depth and the spatial resolution of the forcing currents product used. This tool could be used in an operational mode in the future to anticipate the trajectories of dFADs that could lead to loss or beaching and therefore be used as a complementary mitigation program to the other two measures described above (prohibiting deployments and recovery at sea). The results obtained during these various works thus constitute a solid basis to define new recommendations to mitigate the risks of loss and beachings of dFADs and thus contribute to the preservation of our oceans and our coasts.