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Cascading Effects of the Loss of Apex Predatory Sharks from a Coastal Ocean CORNUBERT Ondine & VERRIER Nicolas M1 B.E.M. Ransom A. Myers, Julia K. Baum,

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1 Cascading Effects of the Loss of Apex Predatory Sharks from a Coastal Ocean CORNUBERT Ondine & VERRIER Nicolas M1 B.E.M. Ransom A. Myers, Julia K. Baum, Travis D. Shepherd, Sean P. Powers, Charles H. Peterson Carcharhinus carchariasCarcharhinus leucasSphyrna zygaena

2 Contexte géographique : 17 stations dans la zone côtière du cap Cod à la Floride. Floride 1. Introduction 2. Matériel et méthodes 3. Effet Cascade 4. Conclusion Floride Cap Cod

3 Contexte écologique : Ecosystème contrôlé top-down Effondrement des populations de grands requins Forte augmentation des populations de mésoprédateurs Effondrement des populations de bivalves filtreurs 1. Introduction 2. Matériel et méthodes 3. Effet Cascade 4. Conclusion Grands requins Mésoprédateurs Daprès Ransom A. Myers et al. (2008) Fig. 1. Variations de population au cours du temps despèces de différents niveaux trophiques. Bivalves

4 Contexte économique : 1. Introduction 2. Matériel et méthodes 3. Effet Cascade 4. Conclusion Daprès : North Carolina Department of Environment and Natural Ressources – Division of Marine Fisheries (1972 à 2006) Accentuation de la pêcherie des requins (50% volontaire, 50% prise accidentelle) pour le marché chinois Effondrement de la pêcherie des bivalves, en particulier de lespèce A. irradians

5 Daprès Boudouresque C.F., Pourquoi la pêche a-t-elle tant dimpact sur les populations? Les néo-extinctions sont fois plus rapides que les extinctions naturelles Pas de co-évolution entre la surpêche et les grands requins La pêche contre-sélectionne un certain nombre de traits Perte de la diversité génétique des populations 1. Introduction 2. Matériel et méthodes 3. Effet Cascade 4. Conclusion

6 But de larticle : Comment limpact dune pêcherie sur une guilde entière dapex prédateurs peut avoir des effets cascade dramatiques sur des communautés marines entières? Protocole expérimental : Méta-analyse Journal de bord de pêcheurs Système de barrière physique Deux espèces : La Mourine américaine (Rhinoptera bonasus, Mitchill, 1815) Coquille Saint Jacques (Argopecten irradians, Lamarck, 1819) 1. Introduction 2. Matériel et méthodes 3. Effet Cascade 4. Conclusion Pour létude des grands requins Pour létude des élasmobranches

7 Hypothèse : La diminution importante des populations de grands requins a induit laffaiblissement du control top-down sur leurs proies élasmobranches Importante augmentation des populations délasmobranches La diminution en abondance des grands requins a-t-elle induit laugmentation des populations de mésoprédateurs? 1. Introduction 2. Matériel et méthodes 3. Effet Cascade 4. Conclusion Comment la prédation des élasmobranches peut-elle influencer les populations de bivalves? Peuvent consommer jusquà tonnes métriques par an Migration de Rhinoptera bonasus

8 Ce que lon veut vérifier : Que la disparition des populations dA. irradians est bien due à une pression de prédation trop forte de la part des R. bonasus. Comment? Principe dexclusion du prédateur grâce à des barrières Résultats : En labsence de barrières, la migration de R. bonasus génère la mortalité presque totale des population de A. irradians et à lintérieur des barrières les populations sont restées plus ou moins constantes. 1. Introduction 2. Matériel et méthodes 3. Effet Cascade 4. Conclusion Bonasus rhinoptera Argopecten irradians Mortalité totale dA. irradians Mortalité à lintérieur de la zone dexclusion

9 Problème : La migration des Mourines se fait avant la ponte des Coquilles Saint Jacques, et ne leur laisse pas le temps dengendrer une nouvelle génération. " Leffet allee " : prévoit quau dessous dun certain seuil la population nest plus assez dense pour assurer sa pérennité car son succès reproducteur se trouve limité. 1. Introduction 2. Matériel et méthodes 3. Effet Cascade 4. Conclusion Pour les Coquilles Saint Jacques, ce seuil est estimé à 1 à 2 ind. / m². Daprès Warner College of Natural Resources Taux de mortalité Taux de natalité

10 Quest ce que leffet cascade? Se définit par des effets réciproques proie-prédateur qui peuvent altérer labondance, la biomasse ou la productivité de communautés ou de niveaux trophiques à travers plus dun lien dans le réseau trophique. Cela implique des espèces clés avec une dominance top down, dont lélimination entraine des changements dans le système. 1. Introduction 2. Matériel et méthodes 3. Effet Cascade 4. Conclusion Grand requin = Espèce clé : " Une espèce qui contrôle Top down le système et sa diversité spécifique " (Paine, 1969) Daprès ReefQuest Conservation Pourcentage des populations historiques

11 Estes, 1998 : Première étude de leffet de la disparition dun prédateur dans un control top down ; Killer Whale Predation on Sea Otters Linking Oceanic and Nearshore Ecosystems 1. Introduction 2. Matériel et méthodes 3. Effet Cascade 4. Conclusion

12 Déstructuration top-down par effet cascade : Ecosystème contrôlé Top-down : Elimination fonctionnelle des apex prédateurs due à la pêche. Augmentation des populations de mésoprédateurs. Augmentation de la pression de prédation des Mésoprédateur sur les bivalves. Effondrement des populations de A. irradians 1. Introduction 2. Matériel et méthodes 3. Effet Cascade 4. Conclusion Déstructuration top down par effet cascade

13 1. Introduction 2. Matériel et méthodes 3. Effet Cascade 4. Conclusion Temps Etat 1 Etat 2 Surexploitation du top prédateur Disturbance type III ? Changement du top prédateur ? Daprès Cury et Shannon, Progress in Oceanography, 60 : (modifié) Conclusion : Régime shift ? Multiple Stable State ?

14 Critiques : Fluctuations naturelles des populations? Plus une espèce est longévive, plus elle fluctue. Les fluctuations naturelles dabondance dépendent de beaucoup de paramètres (recrutement, parasites, maladies, climat, cycles solaires, etc.) Effet de la NAO? Cycle prédateur-proie? parasite-hôte? Calcul de la connectance ? " stabilité " Toute la guilde des super-prédateurs a été éliminée (fonctionnellement) donc impossibilité à une espèce de prendre le relai dune autre éliminée Stabilité dajustement

15 Merci de votre attention Thank you for your attention Gracias por escucharnos

16 BIBLIOGRAPHIE Boudouresque C.F., (2008). Fluctuations et perturbations, naturelles et anthropiques, des écosystèmes marins. fr/~boudouresque Cury P., Shannon L., Regime shifts in upwelling ecosystems: observed changes and possible mechanisms in the northern and southern Benguela, (2004), Progress in Oceanography –243 Cury P., Shannon L., Shin Y-J., The functioning of marine ecosystème, Reykjavik Conference on Responsible Fisheries in the Marine Ecosystem, Reykjavik, Iceland, 1-4 October 2001 Devaraj M. S., Three tank model - A Top down or bottom up dominance analysis, Journal of theoritics Estes J.A. et al. Killer Whale Predation on Sea Otters Linking Oceanic and Nearshore Ecosystems, (1998), Science 282 Jordi Bascompte, Carlos J. Melián, and Enric Sala, Interaction strength combinations and the overfishing of a marine food web, (2005) PNAS vol. 102 no –5447 Ransom A. Myers, et al. Sharks from a Coastal Ocean Cascading Effects of the Loss of Apex Predatory (2007) Science 315, 1846; ReefQuest Conservation : North Carolina Department of Environment and Natural Ressources - Division of Marine Fisheries : Faculty of 1000 Biology: The New York Times : The Why Files? : Science Friday: Warner College of Natural Resource

17 Not only is the science incomplete, but the [eco]system itself is a moving target, evolving because of the impact of management and the progressive expansion of the scale of human influences on the planet C.S. Holling, 1995

18 La méta-analyse La méta-analyse est une démarche plus qu'une simple technique, qui a pour but de combiner les résultats de plusieurs essais pour en faire une synthèse reproductible et quantifiée. Cette synthèse produit un gain de puissance statistique dans la recherche de l'effet d'un traitement, une précision optimale dans l'estimation de la taille de l'effet et permet en cas de résultats apparemment discordants d'obtenir une vue globale de la situation


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