Modéliser l’impact des pressions anthropiques au niveau des habitats halieutiques sur la dynamique des populations de poissons marins exploités

Modelling the impact of anthropogenic pressures on essential fish habitats for population dynamics of marine exploited fish

• Auteur / Autrice : Juliette Champagnat
• Direction : Olivier Le Pape, Étienne Rivot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Écologie marine
• Date : Soutenance le 04/07/2023
• Etablissement(s) : Rennes, Agrocampus Ouest
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la mer et du littoral (Plouzané)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Dynamique et durabilité des écosystèmes : de la source à l’océan / DECOD
• Jury : Président / Présidente : Clara Ulrich-Rescan
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sarah Cubaynes, Hilaire Drouineau
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Clara Ulrich-Rescan, Jean-Christophe Poggiale

Mots clés

Mots clés libres

Modèle de population

Zone fonctionnelle halieutique

Nourriceries

Frayères

Dégradation/Restauration côtière

Population model

Fish habitat

Nurseries

Spawning grounds

Coastal degradation/restoration

Résumé

Les nourriceries et frayères sont des zones fonctionnelles halieutiques d’importance (ZFHI) qui abritent des phases clés du cycle de vie des poissons marins. Ces ZFHI subissent de multiples pressions anthropiques dont l’impact sur la dynamique des populations est rarement quantifié. Cette thèse vise à combler ces lacunes par une approche de modélisation de dynamique de population structurée en âge et en stades, où les phases critiques du cycle de vie sur les ZFHI sont explicitement représentées. Dans une première partie, le cas d’étude précis de la sole commune en Manche Est est examiné par une approche statistique hiérarchique bayésienne. Dans une deuxième phase, un modèle de population générique est développé pour représenter des populations de poissons aux histoires de viecontrastées. Le modèle intègre une relation stockrecrutement paramétrée en fonction de la qualité et de la quantité des habitats juvéniles. Cette approche est d’abord utilisée pour mettre en évidence l’impact de scénarios de dégradation/restauration de surface et de qualité des nourriceries sur la dynamique des populations, et la sensibilité des réponses aux variations interspécifiques des paramètres démographiques. Puis, il est appliqué pour évaluer le bénéfice de la restauration des nourriceries estuariennes pour quatre espèces commerciales de Manche Est. Finalement le modèle est étendu pour intégrer l’impact de pressions anthropiques au niveau des frayères. Les hypothèses et limites des approches sont discutées, tout comme les perspectives d’utilisation du cadre générique et son intérêt en appui à la gestion.

Spawning and juvenile habitats are Critical Essential Fish Habitats (CEFH) that support key phases of the life cycle, when fish aggregate on restricted areas. These CEFH face numerous anthropogenic pressures that impact fish locally. Yet, these impacts are poorly quantified at population scale. This PhD aims to fill this knowledge gap using ageand stage-structured modelling approaches, with explicit representation of the critical life stages on CEFH. A first approach aims to assess the impact of Seine estuary restoration for the common sole in the Eastern English Channel. It uses a hierarchical Bayesian modelling framework integrating a great amount of data and expertise to perform simulations of juvenile habitat restoration. The second one develops a generic mechanistic model to represent marine fish population with contrastedfish population with contrasted life histories. It integrates a comprehensive steepness-based parameterization of the stock-recruitment relationship that directly depends upon juvenile habitat quality and surface area. This model is used to explore population response to juvenile habitat degradation/restoration and its sensitivity to interspecific variability in demographic rates. Then the approach is applied to assess the potential impact of restoring estuarine nursery grounds for four species of main fisheries interest in the Eastern English Channel. Finally, the model is extended to integrate anthropogenic pressures affecting spawning grounds. The main hypothesis and limits of the approaches are discussed; this outlined the large venues of the generic model, for both further scientific investigation and help for management.