étude préliminaire sur les nourriceries du golfe de Gascogne.
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Diversité fonctionnelle : Étude préliminaire sur les nourriceries du golfe de Gascogne http://www.science-decision.net Anik Brind’Amour EMH Nantes Ifremer 8ième forum halieumétrique lfremer AFH La Rochelle – 19-20-21 juin 2007 Échelles locale/régionale Impacts perturbations anthropiques Diminution de la biomasse/abondance Disparition d’espèces Rapport CIEM – Divisions VIII abd (2004) Modification de la structure des communautés lfremer Diversité fonctionnelle ? Fonctionnement des écosystèmes AFH La Rochelle – 19-20-21 juin 2007 Diversité fonctionnelle « Étendue et valeur associées aux traits des espèces/organismes qui influencent la fonctionnalité d’un écosystème » (Tilman 2001) Se base sur les traits fonctionnels des espèces - Traits d’effet et traits de réponse Concept de niche fonctionnelle apparenté à celui de niche écologique : piscivores : planctivores : détritivores Diversité fonctionnelle (DF) : - Favorise la stabilité de l’écosystème - Panoplie d’indices pour l’estimer Figure de Rosenfeld et coll. (2002) (Bady et coll. 2005, Mouillot et coll. 2005, Petchey et Gaston 2002, Elliott et Dewailly 1995 , Mason et coll. 2003) lfremer AFH La Rochelle – 19-20-21 juin 2007 Indices et décisions Nombre de décisions à prendre Figure modifiée de Petchey et Gaston (2006) Importance du choix des traits fonctionnels associés aux perturbations d’intérêt et qui structurent significativement la communauté Démarche pour une sélection des traits fonctionnels structurants lfremer AFH La Rochelle – 19-20-21 juin 2007 Traits fonctionnels structurants Concept Filtre écologique Modifiée de Mouillot et coll. (2007) lfremer AFH La Rochelle – 19-20-21 juin 2007 Traits fonctionnels structurants Concept Filtre environnemental Modifiée de Mouillot et coll. (2007) lfremer AFH La Rochelle – 19-20-21 juin 2007 Traits fonctionnels structurants Concept Filtre environnemental Modifiée de Mouillot et coll. (2007) lfremer AFH La Rochelle – 19-20-21 juin 2007 Traits fonctionnels structurants Concept Filtre environnemental Filtre environnemental Modifiée de Mouillot et coll. (2007) lfremer AFH La Rochelle – 19-20-21 juin 2007 Traits fonctionnels structurants Concept Filtre environnemental Filtre environnemental Modifiée de Mouillot et coll. (2007) lfremer AFH La Rochelle – 19-20-21 juin 2007 Traits fonctionnels structurants Concept Méthode Filtre environnemental Filtre environnemental Modifiée de Mouillot et coll. (2007) Variables environnementales Espèces de poissons Sites d’échantillonnage A: kxm Traits biologiques B: kxn Quantitatives Binaire et multi-classes C: pxm Quantitatives Legendre et coll. 1997, Dray et Legendre soumis Calcul de la DF sur une matrice de traits-espèces lfremer AFH La Rochelle – 19-20-21 juin 2007 Calcul de la Diversité Fonctionnelle Méthode basée sur la longueur des branches d’un dendrogramme © Ifremer.fr FD Diversité fonctionnelle = (lA lB lC … lH) Longueur totale des branches lfremer Nombre de groupes (niche fonctionnelle) Nombre d’espèces (selon la redondance) Nombre de traits (coefficient de distance) AFH La Rochelle – 19-20-21 juin 2007 Objectifs Appliquer la démarche pour cibler les traits fonctionnels structurants les communautés côtières des habitats de nourricerie afin d’en estimer la diversité fonctionnelle Vérifier si les différences inter-nourriceries observées à l’échelle des populations peuvent également s’apprécier à l’échelle de la communauté… Une nourricerie qualifiée de « bonne » pour la sole estelle caractérisée par une diversité fonctionnelle élevée? © ifremer.fr © Ifremer.fr lfremer AFH La Rochelle – 19-20-21 juin 2007 Étude de cas: Nourriceries du golfe de Gascogne Solea solea © ifremer.fr Importance estuarienne sur la croissance (production benthique et refuge) lfremer Le Pape (2005) AFH La Rochelle – 19-20-21 juin 2007 Données Campagnes « Nourricerie » sur Gwen-Drez Gironde, Pertuis Antioche, Pertuis Breton, Bourgneuf, Loire, Vilaine Série de 2000 à 2003 504 traits de chalut à perche (3 m) 3 à 37 mètres 24 espèces commerciales espèces bentho-démersales espèces pélagiques sediment depth salanity temperature annelid (%) arthropod (%) mollusc (%) lfremer AFH La Figure Rochelle 19-20-21 2007 tirée– de Le Papejuin (2005) Functional trait Trait attribute Code Resolution Feeding guilds Plankton Invertebrates (molluscs, crustaceans) Fishes Plants Detritus/substratum (DS) Invertebrate and Fish Carnivorous fish Partly herbivorous and carnivorous Omnivorous PS IS FS VS DS IF CS HC OV Categorical Reproductive guild Viviparous (giving birth to a free living progeny) Ovoviviparous (giving birth to living organisms first enclosed in eggs) Oviparous (producing a certain quantity of eggs) Pelagic eggs Eggs garded by parents Eggs deposited in vegetation Eggs protected in a shed, pouch or case V W O Op Ob Ov Os Categorical Vertical distribution Pelagic (water column) Demersal (avove) Benthic (on or in substrate) P D B Categorical Substrate preference Sandy bottom (sand exclusively) Soft bottom (sand, mud, fine gravel) Rough bottom (rock, stone, pebble) Mixed or various (no apparent preferences) Vegetation (seeweeds) S F R M Veg Categorical Life-history strategy Size at maturity (cm) Maximum size (maximum fork length (cm) reported) Maximum age in years SZ MZ YR Quantitative Commercial Commercial interest 0/1 Binary Ecological guild Marine migrant (appears irregularly in the estuary) Marine seasonal migrant Marine juvenile migrant (marine adults using estuary as nursery grounds) Estuarine resident (entire life in the estuary) Diadromous species (Catadromous or anadromous) Freshwater migrant (freshwater species transit by the estuary) MA MS MJ ER CA FW Categorical lfremer AFH La Rochelle – 19-20-21 juin 2007 IS FS DS IF Taille maximale MZ3 MZ4 MZ5 P MZ7 Âge maximal MZ6 S Veg G. écologique C M YR1 YR2 YR3 YR4 F R PBreton SZ5 Ov B PAntioche SZ4 MZ2 D Gironde SZ3 OV Ob Bourgneuf SZ2 MZ1 Op Loire Vilaine PAntioche Gironde Bourgneuf PBreton SZ1 CS V X 6 secteurs Maturité sexuelle PS Loire Vilaine Sélection de traits structurants COM MA MS MJ ER lfremer AFH La Rochelle – 19-20-21 juin 2007 lfremer ANGUANG MERNMER POLLPOL SPONCAN LOLIVUL SEPIOFF CHELLUC RAJACLA MERLMER TRACTRA DICELAB PLEUPLA SOLESOL DICOCUN MICUVAR PLATFLE ZEUSFAB CHELGUR MULLSUR LIZARAM ARNOLAT BUGLLUT CANCPAG NECOPUB PALOSER 6 10 8 Arbre de classification secteur Pertuis Antioche 2 4 DICELAB LIZARAM ANGUANG MERNMER POLLPOL NECOPUB PALOSER ARNOLAT BUGLLUT PLATFLE MERLMER TRACTRA ZEUSFAB PLEUPLA SOLESOL RAJACLA CHELGUR MULLSUR LOLIVUL SEPIOFF DICOCUN CHELLUC MICUVAR CANCPAG SPONCAN 3 Height LOLIVUL SEPIOFF ARNOLAT NECOPUB PALOSER SPONCAN CANCPAG CHELLUC DICOCUN MICUVAR DICELAB PLEUPLA SOLESOL CHELGUR MULLSUR BUGLLUT RAJACLA LIZARAM MERLMER TRACTRA ZEUSFAB PLATFLE ANGUANG MERNMER POLLPOL 2 Height 6 6 9 10 Arbre de classification secteur Bourgneuf Height PLATFLE LOLIVUL SEPIOFF ARNOLAT BUGLLUT CANCPAG NECOPUB PALOSER MULLSUR CHELGUR SPONCAN LIZARAM MERNMER DICOCUN MICUVAR DICELAB POLLPOL ANGUANG PLEUPLA SOLESOL CHELLUC RAJACLA ZEUSFAB MERLMER TRACTRA 0 Height ANGUANG MERNMER POLLPOL CHELGUR BUGLLUT RAJACLA LIZARAM DICOCUN CHELLUC MICUVAR ARNOLAT MULLSUR PLATFLE ZEUSFAB MERLMER TRACTRA CANCPAG SPONCAN DICELAB PLEUPLA SOLESOL LOLIVUL SEPIOFF NECOPUB PALOSER 2 Height NECOPUB PALOSER ARNOLAT BUGLLUT LOLIVUL SEPIOFF CHELGUR MULLSUR CANCPAG SPONCAN CHELLUC MERLMER PLATFLE TRACTRA ZEUSFAB MERNMER POLLPOL DICELAB ANGUANG PLEUPLA SOLESOL LIZARAM DICOCUN MICUVAR RAJACLA 0 Height 5 4 8 8 Arbre de classification secteur Vilaine Arbre de classification secteur Loire Arbre de classification secteur Gironde Arbre de classification secteur Pertuis Breton AFH La Rochelle – 19-20-21 juin 2007 lfremer 9 0 0,1 0,2 Branch 11 8 10 Branch 10 11 Branch 9 Distance 10 POLLPOL MERNMER ANGUANG PLATFLE ZEUSFAB TRACTRA 9 Branch 8 10 8 Branch 7 Branch 6 8 7 Branch 5 6 MERLMER 6 LIZARAM RAJACLA BUGLLUT MULLSUR 5 CHELGUR SOLESOL PLEUPLA 4 DICELAB MICUVAR DICOCUN CHELLUC CANCPAG 3 Branch 4 4 PALOSER SPONCAN 6 2 Branch 3 2 ARNOLAT NECOPUB 4 Height 1 Branch 2 Branch 1 0 LOLIVUL SEPIOFF 2 10 Arbre de classification secteur Bourgneuf 11 y = -11,052x + 11,052 Critère de coupure: similarité de 60% intra-groupe (D = 6,42) 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0,3 0,4 Similarité 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 tabQ.bou.D hclust (*, "complete") AFH La Rochelle – 19-20-21 juin 2007 Vilaine lfremer Loire 2 Bourgneuf Pert Breton Secteur 6 4 Branch 5 6 Branch 6 Branch 7 Branch 7 Branch 8 Branch 4 8 0 2 4 6 Branch 9 Branch 6 Branch 5 Branch 3 Branch 1 Branch 2 10 8 Branch 7 Branch 1 Branch 2 Branch 3 10 2 4 6 Nombre de groupes Pert Antioche Branch 10 Branch 7 Branch 8 Branch 3 Branch 1 4 10 Branch 2 2 8 6 Branch 11 Branch 12 Branch 9 Branch 4 Branch 5 Branch 6 0 Branch 10 Branch 11 Branch 9 Branch 8 Branch 4 Branch 5 Branch 6 0 Diversité fonctionnelle Branch 5 8 Branch 9 Branch 6 Branch 7 Branch 2 Branch 3 Branch 4 2 4 Branch 1 Branch 3 Branch 4 Branch 8 0 7 50 Branch 2 Branch 6 Branch 8 60 0 6 Branch 4 Branch 5 Branch 1 Branch 2 4 40 2 70 Diversité fonctionnelle Nombre de groupes Branch 1 Branch 3 0 Indice de DF 80 Carte tirée de Le Pape (2005) 30 20 10 0 Gironde AFH La Rochelle – 19-20-21 juin 2007 8 10 Secteurs au nord: Petites espèces (Lmax 40 mm), sable, invertébrés, « marine migrant » Secteurs au sud: Espèces moyennes à grandes (Lmax 120 mm, migrantes saisonnières, pélagiques, carnivores lfremer AFH La Rochelle – 19-20-21 juin 2007 Conclusion L’indice permet de quantifier et de comparer l’importance de certains traits fonctionnels structurant les communautés côtières - la présence d’un gradient décroissant nord-sud de l’indice de DF - lié aux conditions environnementales (… sélection des traits sur cette base) Les secteurs à indice élevé de DF ne sont pas nécessairement ceux où la croissance de sole est la plus élevé… différence d’échelle Complémentarité des approches « populationelles » et fonctionnelles Complémentarité à l’analyse des réseaux trophiques - dans l’établissement et l’importance relative des groupes fonctionnelles - dans la compréhension des processus qui favorisent une forte DF Améliorations et vérifications à faire sur la méthode… lfremer AFH La Rochelle – 19-20-21 juin 2007 Merci!!! Nemo found ! © ritilan .com lfremer AFH La Rochelle – 19-20-21 juin 2007 Merci!!! Au président de session pour son sens de l’humour lfremer AFH La Rochelle – 19-20-21 juin 2007 Approche par traits fonctionnels L’approche fonctionnelle tient compte de l’identité et du rôle qu’une espèce occupe au sein d’une communauté (c.-à-d. 2 espèces non équivalentes) Les groupes de traits forment des unités opérationnelles répondant aux perturbations de l’environnement de façon plus prévisible que les espèces prisent individuellement (p. ex. réchauffement climatique) Ils facilitent la comparaison entre les écosystèmes car ces derniers possèdent souvent des espèces différentes mais des groupes « fonctionnels » similaires lfremer AFH La Rochelle – 19-20-21 juin 2007 Calcul de la Diversité Fonctionnelle Species Traits Gower’s distance S © Ifremer.fr Species D Hierarchical clustering Total length of tree Functional Diversity lfremer Species-branch matrix H1 • h2’ = (l 1 l2 l3 … lb) Modified from Petchey et Gaston (2002) AFH La Rochelle – 19-20-21 juin 2007
