Diapositive 1
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Variabilité environnementale et énergétique de Pecten maximus R. LAVAUD F. JEAN J. FLYE SAINTE MARIE POST-DOC COMANCHE 2011/2013 Introduction Task 6 : Modélisation de la croissance individuelle fac à la variabilité environnementale Comment expliquer les patterns de croissance et de reproduction sur des sites aux conditions environnementales contrastées ? Ressources trophiques et filtration ? Effet de la température sur le métabolisme ? Effets croisés de la température et de l'hypoxie sur le métabolisme ? => Estimation des paramètres du modèle DEB de croissance individuelle 1 Contexte Dynamique importante sur P. maximus au Lemar : Historique LEMAR (séries, programmes, sujets divers...) ANR CHIVAS Projet PEMADAPT : (18 mois) Identification des sources trophiques par approche métaprotéomique Effets de l'hypoxie sur la physiologie ? ANR COMANCHE Acquis de A. Emmery sur le DEB individuel … projets sur génétique et reproduction => 4 thèses + 3 post-docs + stages de Master 1 Données historiques croissance RdB A. Aguirre (M1 2010) 1 Premier DEB individuel Première approche A. Emmery (M2 2008) Variabilité de la croissance des « classe 3 » en fonction de la variabilité de la ressource trophique Premier DEB individuel Années à croissances contrastées Premier DEB individuel Première Premier DEB individuel si [phytopk] > 1,5.106 => filtration = 0 Théorie du Dynamic Energy Budget Nourriture Alimentation Défécation Assimilation Maintenance Soma Température RESERVES κ Faecès κ-1 Maintenance Maturité Croissance STRUCTURE 2011 - Romain LAVAUD Maturation Production gamètes REPRODUCTION 3 Thèse Romain Lavaud Approche comparative de 2 sites bien connus : Population des fjords autour de Bergen (No) grande taille max, croissance faible Population de la rade de Brest (Fr) petite taille max, croissance rapide Simuler la croissance et la reproduction de P. maximus Expliquer les patterns de croissance dans un site test par inversion du modèle : Population de la mer d'Iroise (Fr) petite taille max, faible croissance 2011 - Romain LAVAUD 2 Acquisition des données Paramètres environnementaux - Suivi de la température, salinité, chlorophylle a, etc. Paramètres biologiques - Bases de données existantes (croissance, maturité) - Ajouter un aspect haute fréquence (bloom) aux suivis - Ressources alimentaires (isotopes, acides gras, pigments, marqueurs moléculaires...) - Manips écophysiologie (filtration, assimilation, respiration, etc.) Calibration du modèle Estimer et reconstruire la variabilité environnementale du site test par inversion du modèle 4 Calendrier Mise en place des collaborations (B. Kooijman, IMR) Participation au DEB-course 2011 Brest Participation au symposium DEB2011 Lisbone Acquisition des données biologiques et environnementales Expérimentations haute fréquence de suivi alimentation lors d'un bloom printanier (RL) Brest Température et métabolisme (PDoc -?- coll. B.A.S.) Argenton 1ère année Calibration paramètres du modèle DEB pour P. maximus in silico Acquisition des données biologiques et environnementales : Expérimentations de «jeûne» (PDoc) Argenton Expérimentations de suivi alimentation (RL) Bergen Expérimentations de « common garden » sur les paramètres physiologiques (RL + Pdoc) Argenton 2ème année Calibration, inversion et simulations Rédaction thèse, articles... 3ème année 5 Tâche 6 Modélisation de la coquille St-Jacques dans son environnement Contribution de DYNECO/EB ►Modélisation de l’écosystème de la Manche ►Modélisation de la dynamique de population Modélisation de l’écosystème de la Manche (Dyneco/EB : P. Cugier) Maillage 2 km, 10 sigma, imbriqué dans MANGA Modèle biogéochimique Interaction avec la tâche 5 Pseudo-Nitzschia Biomasse et toxicité Modèle en cours de calibration Salinité Chlorophylle NO3 Chlorophylle satellite Modélisation de la dynamique de population de la coquille St Jacques ► Thèse de M. Savina (2004) sur la palourde et l’amande Interaction avec Tâche 3 ► Application à la coquille St Jacques Exemple de résultats pour la Palourde Reproduction larves (larves/m2 intégré) 120000 100000 80000 60000 40000 0-2 j 3000 larves (ind.m-3) oeufs pondus (oeufs/m2/j) 2-4 j 2500 4-6 j 2000 6-8 j 1500 8-10 j 10-12 j 1000 12-14 j 14-16 j 500 20000 16-18 j 0 0 0 50 100 150 200 250 300 0 350 50 2500 14 2000 12 10 1500 8 1000 6 4 500 2 0 0 150 200 250 250 Temps (jours juliens) 300 350 classe d'âge 4 (2e cohort e) 300 18-20 j 350 20-22 j 22-24 j classe d'âge 5 (2e cohort e) 12 densité (ind.m-2 ) 16 100 200 Vie des adultes 2eme cohorte (ind.m-2) 1ere cohorte (ind.m-2) Recrutement 50 150 Temps (jours juliens) Temps (jours juliens) 0 100 10 8 6 4 2 0 0 50 100 150 200 250 Temps (jours juliens) 300 350 Résultats obtenus pour la palourde rose après 15 ans de simulation Recrutement après la 1ere ponte Recrutement après la 2e ponte Résultats obtenus pour la palourde rose après 15 ans de simulation densité de palourdes de 2 ans et + Colonisation simulée de la Manche par la palourde rose : Structure démographique après 15 ans de simulation vs observé compartiment Baie de Saint-Brieuc % de l'effectif total campagnes 2002 modèle 60 50 40 30 20 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Nombre de stries 9 10 11 12 13 Résultats obtenus pour la palourde rose après 15 ans de simulation 3D Box Similarities between 3D model and data (Holme, 1966) Data Modélisation de la coquille Saint-Jacques dans son environnement Modèle biogéochimique Modèle hydrodynamique 3D (MARS) de la MANCHE à 2km Nourriture disponible Filtration globale Broutage sur les larves Mortalité Fécondité Modèle écophysiologie (DEB) Modèle dynamique de population
