Quels types de données manquent

LES VARIABLES ESSENTIELLES DE BIODIVERSITÉ
(ESSENTIAL BIODIVERSITY VARIABLES, EBVs)
Quels types de données manquent ?
Philippe Gros, Ifremer/DS
● Autre formulation : face à une question d’expertise ou de
recherche, de quelle information pertinente a-t-on besoin ?
● À la croisée de la recherche et de l’appui aux décisions
d’aménagement, gestion, etc.(cf. IPBES) : la modélisation
de futurs vraisemblables – en l’occurrence les « scénarios
de biodiversité »
Séminaire ÉCOSCOPE – SINP, 03 novembre 2014. MEDDE, Paris
LES VARIABLES ESSENTIELLES DE BIODIVERSITÉ
(ESSENTIAL BIODIVERSITY VARIABLES, EBVs)
Quels types de données manquent ?
Philippe Gros, Ifremer/DS
● EBVs : une structuration de l’information cohérente avec les niveaux
d’organisation de la biodiversité, et avec les échelles (spatio)temporelles
qui leur sont caractéristiques
● Information de niveau intermédiaire entre la donnée d’observation et
l’indicateur. Utile à l’élaboration de réponse aux attentes des décideurs,
notamment dans le cadre de politiques environnementales européennes
(DCE, DCSMM, etc.) et dans les enceintes multilatérales (CDB, IPBES
notamment)
● Focus : compréhension de la dynamique de la biodiverstité (et de
ses usages)
Séminaire ÉCOSCOPE – SINP, 03 novembre 2014. MEDDE, Paris
Changements observés de la niche abiotique : exemple du déplacement
des isothermes de surface et décalages saisonniers (période 1960-2009)
Philippe Gros – Ifremer
Aux latitudes > 20°N :
vit. isothermes (km / décennie)
28,7
[11,0 ; 48,7]
km / décennie
vitesse de déplacement des isothermes
Changements (1958-2010) de la phénologie des
larves méroplanctoniques d’échinodermes en mer
du Nord (55-58°N). M Edwards et al., SAHFOS Tech Rep 9 (2012).
August
décalage de l’arrivée
des températures de printemps
Sea surface temperature (SST, °C)
jours / décennie
Seasonal peak (month)
May
M.T. Burrows et al., Science (nov. 2011)
décalage (avr.) (jours/décennie)
2,8
[0,0 ; 4,43]
décalage (oct.) (jours/décennie)
–1,7
[–3,1 ; –0,5]
Intégration du déplacement des isothermes de surface :
typologie des trajectoires des niches climatiques (période 1960-2009)
« Source » : zone où ne se termine aucune
trajectoire. Apparition locale de nouvelles
conditions climatiques, non connectée aux
régions où régnaient auparavant un climat
semblable (et donc inaccessibles aux
« migrants climatiques » qui suivent les
isothermes)
« Puits » : zone où convergent et finissent
plusieurs trajectoires. Disparition locale des
conditions climatiques, pouvant représenter
un cul-de-sac pour les migrants climatiques
Cartographie régionale
de données abiotiques :
aide à l’inférerence de la
direction et de la vitesse
des « migrations
climatiques »
Philippe Gros – Ifremer
HT Burrows et al., Nature 507: 492-495 (2014)
(1) Vertically integrated NPP (gC m−2 y−1).
Stippling marks high robustness.
Au-delà de la niche abiotique : la
productivité des habitats. Exemple
de la NPP et du transfert de M.O.
vers les réseaux trophiques (RCP8.5)
Bopp L, et al., Biogeosciences 10 (2013)
(2) Multi-model mean change (%) in export
production of organic particles at 100m.
2090–2999 relative to 1990–1999 (RCP8.5)
(3) Time series for all models of the
change of export production relative
to 1990–1999 (%) from 1870–2099
Synergistic effects of temperature, acidification and hypoxia on
marine ectotherms: narrowing thermal windows of aerobic performance,
modulating biogeographies, coexistence ranges and other interactions further
c
b
onset of loss of performance and
abundance (pejus: turning worse)
onset of anaerobiosis
CO2
Hypoxia
onset of denaturation
temperature
critical temperature
pejus temperature
Thermal window widths Competition, food web interactions, phenologies
across life stages (fishes)
coexistence ranges
sequence of life stages
scope for aerobic performance
Thermal windows of aerobic performance (marine animals)
spawners
growing adults
juveniles
eggs, early larvae
aerobic thermal window
optimum temperature
denaturation temperature
Aerobic performance
and productivity
a
temperate eurytherm
polar
stenotherm
warm adapted
Spring warming cue
T ranges in climate zones
T ranges throughout seasons
HO Pörtner & AP Farrell, Science, 2008
Philippe Gros – Ifremer
(a) thermal window of a species: the limits of thermal tolerance shape the temperature-dependent performance curve;
high oxygenation of body fluids and O2 supply to tissues are optimal between low and high pejus temperatures.
Environmental factors like CO2 (ocean acidification) and hypoxia narrow the thermal window and lower performance
optima (dashed line and arrows). Aerobic scope: difference between maximum and resting aerobic metabolic rates.
(b) Population-level perspective of how thermal windows develop during ontogeny in relation to seasonal temperature
dynamics.
(c) Ecosystem-level perspective: the synergistic effects of shifting temperatures, CO2 and hypoxia affect species interactions due to differential sensitivities (changes in temporal and thermal overlap as well as in relative performance).
See also: Pörtner & Peck, J Fish Biol, 2010; Pörtner, J Exp Biol,2010; Pörtner et al, chap 8 in: OA, Gattuso & Hansson eds., 2011.