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

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

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

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

1. Introduction 2. Matériel et méthodes 3. Effet Cascade 4. Conclusion Pourquoi la pêche a-t-elle tant d’impact sur les populations? Les néo-extinctions sont 10.000 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 D’après Boudouresque C.F., 2008.

1. Introduction 2. Matériel et méthodes 3. Effet Cascade 4. Conclusion But de l’article : Comment l’impact d’une pêcherie sur une guilde entière d’apex 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) Pour l’étude des grands requins Pour l’étude des élasmobranches

1. Introduction 2. Matériel et méthodes 3. Effet Cascade 4. Conclusion La diminution en abondance des grands requins a-t-elle induit l’augmentation des populations de mésoprédateurs? Hypothèse : La diminution importante des populations de grands requins a induit l’affaiblissement du control top-down sur leurs proies élasmobranches Importante augmentation des populations d’élasmobranches Comment la prédation des élasmobranches peut-elle influencer les populations de bivalves? Peuvent consommer jusqu’à 84.000 tonnes métriques par an Migration de Rhinoptera bonasus

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

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

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

1. Introduction 2. Matériel et méthodes 3. Effet Cascade 4. Conclusion Estes, 1998 : Première étude de l’effet de la disparition d’un 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 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 Déstructuration top down par effet cascade the demand for meat and fins, coupled with slow growth and reproduction rates of many species, has caused sharp declines in populations of hammerheads, duskies and other sharks.

1. Introduction 2. Matériel et méthodes 3. Effet Cascade 4. Conclusion Régime shift ? Multiple Stable State ? Temps Etat 1 Etat 2 Surexploitation du top prédateur Disturbance type III ? Changement du top prédateur ? D’après Cury et Shannon, 2004. Progress in Oceanography, 60 : 223-243. (modifié)

Critiques : Fluctuations naturelles des populations? Plus une espèce est longévive, plus elle fluctue. Les fluctuations naturelles d’abondance 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 d’une autre éliminée Stabilité d’ajustement

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BIBLIOGRAPHIE Boudouresque C.F., (2008). Fluctuations et perturbations, naturelles et anthropiques, des écosystèmes marins. www.com.univmrs. 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 60 223–243 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. 15 5443–5447 Ransom A. Myers, et al. Sharks from a Coastal Ocean Cascading Effects of the Loss of Apex Predatory (2007) Science 315, 1846; ReefQuest Conservation : http://www.elasmo-research.org/conservation/collapse.htm North Carolina Department of Environment and Natural Ressources - Division of Marine Fisheries : http://www.ncfisheries.net/ Faculty of 1000 Biology: http://www.f1000biology.com/home The New York Times : http://www.nytimes.com/2007/03/30/science/30sharks.html The Why Files? : http://whyfiles.org/shorties/229sharks_shellfish/ Science Friday: http://www.sciencefriday.com/news/032807/news0328071.html Warner College of Natural Resource http://welcome.warnercnr.colostate.edu/~gwhite/pva/fslide45.htm

‘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

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