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Les Aires marines protégées débordent - elles de poissons ?

Les Aires Marines Protégées (AMP) constituent, pour de nombreuses pêcheries autour du monde, un outil de préservation de la biodiversité et de protection des écosystèmes. En comparant trois AMP au sein d'écosystèmes contrastés, l'étude s'intéresse à leurs impacts sur les pêcheries et à leurs capacités d'atteindre leurs objectifs de conservation.

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L'Homme participe à modifier les écosystèmes marins, via ses activités de pêche. Celles-ci s'étendent dorénavant à tous les océans, à des habitats marins toujours plus nombreux et profonds, vers des niveaux trophiques inférieurs (des espèces, des individus placés plus bas dans la chaine alimentaire).

Fermer certaines zones de l'océan aux pêcheurs, constitue une mesure intuitive pour tenter de préserver la biodiversité et de limiter l'impact des activités humaines. Aujourd'hui ces zones d'exclusion correspondent aux Aires Marines Protégées (AMP) et sont donc utilisées comme outil d'approche écosystémique des pêches (AEP), visant à trouver un équilibre entre exploitation viable d'une pêcherie et limitation des impacts humains sur les écosystèmes marins.

S'il a été montré que ces zones favorisent la diversité des espèces et participent à l'accroissement des populations de poissons, elles impactent également les pêcheries voisines et ce via "l'effet de débordement" (spillover effect) qui correspond à l'émigration hors de l'AMP, de poissons juvéniles et adultes ainsi qu'à l'export d’œufs et larves. Cependant le contenu et le rôle de ces exports sur la viabilité d'une pêcherie (activité de pêche en un lieu et sur un ensemble d'espèces), restent encore mal connus.

Afin d'éclaircir ces zones d'ombres, l'étude s'intéresse à 3 AMP mises en place dans des écosystèmes différents via un outil de modélisation des réseaux trophiques : le modèle Ecopath with Ecosim (EwE). Cet outil permet la représentation d'un réseau trophique grâce à des groupes fonctionnels (ensembles d'au moins une espèce), il quantifie et analyse les interactions et flux trophiques qui peuvent avoir lieu entre ces groupes fonctionnels.

Un module EcoTroph est intégré à EwE. Pour chaque écosystème, des spectres trophiques (répartitions de la biomasse en fonction du niveau trophique) sont ainsi dégagés. De cette façon, le fonctionnement de l'écosystème et les impacts de la pêche sont représentés de manière simple. Par ailleurs, EcoTroph assure la comparaison de plusieurs écosystèmes modélisés par EwE, par le biais de plusieurs indicateurs dont le niveau trophique moyen du système. EwE a été appliqué dans le passé, aux 3 cas d'études représentés (fig. 1)

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Figure 1: Localisation des 3 AMP

- Port-Cros : la plus ancienne, créée en 1963, s'étend sur 12,9 km², pêcherie artisanale et de loisirs autorisée dans certaines zones,

- Bonifacio : la plus étendue (800km²), créée en 1999, pêcherie artisanale et de loisirs autorisée dans certaines zones,

- Bamboung : la plus petite (6.7 km²), créée en 2004 sur la côte sénégalaise, il s'agit d'un bras d'estuaire salin. Aucune pêcherie n'y est autorisée.

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Figure 2: Captures potentielles (haut), biomasse accessible relative (milieu) et niveau trophique moyen de la biomasse (bas) en fonction de l'intensité de pêche.

De gauche à droite, la pêche cible des niveaux trophiques intermédiaires à élevés.

À partir des modèles EwE et EcoTroph, les exports potentiels de biomasse (débordement) sont estimés pour chaque AMP. Ces exports potentiels correspondent au maximum d'exports possible, étant donné la production de biomasse d'un écosystème. Pour les AMP méditerranéennes, une modélisation "sans pêche" a également été effectuée. Puis, pour les 3 AMP, une nouvelle pêcherie hypothétique a été simulée, comme s'il n'y avait pas d'AMP. Les captures de ces nouvelles pêcheries, calculées à partir des expérimentations, sont des estimations de captures " perdues" du fait de l'existence de l'AMP. Captures perdues et exports potentiels sont comparés, afin d'appréhender les bénéfices de l'AMP pour l'exploitation de la pêcherie.

Pour chaque AMP, des simulations de pêcheries à différentes intensités de pêche ont également été conduites. On observe (fig. 2) que tous scénarios de pêche confondus, la présence d'une AMP (= intensité de pêche nulle) induit une augmentation de la biomasse accessible aux pêcheurs. C'est également le cas pour le niveau trophique moyen de la biomasse totale, reflétant un accroissement de la taille des populations de poissons prédateurs. Ces résultats soulignent également le rôle protecteur des AMP pour ces espèces.

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Figure 3: Estimation des exports potentiels de biomasse (en ordonnée) pour chaque AMP, en fonction des niveaux trophiques des exports (en abscisse)

Les exports potentiels de biomasse et leur contenu ont été estimés pour chaque AMP, résumés par des spectres trophiques d'exports (fig. 3). On note que pour les AMP méditerranéennes, les exports sont principalement autour du niveau trophique 4 (prédateurs). Pour l'AMP de Bamboung, les exports contiennent principalement des niveaux trophiques intermédiaires (entre 2.5 et 3.5). Ces différences d'exports s'expliquent par des disparités de structure des écosystèmes protégés. En outre, il existe un lien entre taille de l'AMP et importance des exports (non représenté sur la figure) : plus l'AMP est grande, plus il y a d'exports de biomasse. Par conséquent, les effets d'une AMP sur une pêcherie sont dépendants des caractéristiques de l'écosystème qu'elle protège.

Pour les 3 AMP étudiées, les pertes en captures (fig. 2, haut) sont proches des valeurs d'exports (non représentées) pour Bamboung, inférieures pour Bonifacio, et dépassées de 30 % par les exports pour Port-Cros. Les bénéfices pour l'exploitation de la pêcherie sont limités pour Bamboung et Port-Cros, ceci s'expliquant peut-être par la petite taille et l'isolement de ces AMP. Si les exports à Bonifacio sont plus élevés en valeur (l'AMP est plus grande), ils ne compensent pas les pertes de captures.

Alors les AMP débordent-elles de poissons ? La réponse est variable : des éléments comme la taille de l'AMP, les caractéristiques de l'écosystème sont évidemment déterminantes. Afin d'améliorer les bénéfices pour la pêcherie, l'étude suggère le recours à des réseaux d'AMP ou à des AMP étendues plutôt que petites et isolées. Les auteurs préconisent également de protéger les habitats abritant de grands prédateurs afin d'augmenter les exports de biomasse et conseillent de situer l'AMP à un endroit stratégique vis-à-vis de ces habitats.

Des éléments, comme la migration ou les bénéfices non monétaires (culturels, éducatifs...) des AMP n'ont pas été abordés dans l'étude. De même, les estimations d'exports n'incluent pas les larves dont la conservation est d'intérêt pour la diversité génétique. Cependant, cette étude a permis d'avancer dans la compréhension du rôle des AMP pour la protection de l'écosystème et la gestion des pêcheries.

Médiation scientifique

Assurée par Audric Vigier, doctorant de l'École Doctorale des Sciences de la Mer (EDSM - Université de Bretagne occidentale), en 1ère année de thèse au sein des unités EMH (Écologie et Modèles pour l'Halieutique - Ifremer) et STH - LBH (Sciences et Technologies Halieutiques - Ifremer).

A partir de :

L'article original

Colléter, M., Gascuel, D., Albouy, C., Francour, P., Tito de Morais, L., Valls, A., Le Loc'h, F. (2014). Fishing inside or outside? A case studies analysis of potential spillover effect from marine protected areas, using food web models. Journal of Marine Systems, 139, 383-395. http://dx.doi.org/10.1016/j.jmarsys.2014.07.023

Les auteurs

Ce travail résulte d'une collaboration entre chercheurs de : l'UMR ESE (Ecologie et Santé des Ecosystèmes), l'UBC Fisheries Centre (Canada), l'UMR ECOSYM (ECOlogie des SYstèmes Marins côtiers), l'UMR EME (Ecosystèmes Marins Exploités), le laboratoire ECOMERS (Ecosystèmes CÔtiers Marins Et Réponses aux Stress) et le LEMAR (Laboratoire des sciences de l'Environnement MARin).

La revue

Le Journal of Marine Systems est publié par Elsevier, mêlant des publications de physique, chimie, océanographie biologique et géologie marine, il se veut une interface entre tous ces domaines. Les articles y sont présentés via une approche interdisciplinaire des systèmes marins.

Contacts

Auteurs : consulter l'annuaire de l'IUEM
Bibliothèque La Pérouse : Suivi éditorial, rédaction, corrections et mise en page : Fanny Barbier

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