Master 1 Biologie et Ecologie marine 2011 UE 227 « Fluctuations et perturbations, naturelles et anthropiques des écosystèmes marins » Linking climate to population variability in marine ecosystems characterized by non-simple dynamics: Conceptual templates and schematic constructs Andrew Bakun, (2010) Journal of Marine Systems 79 361–373 Audjourdhui on present l’article de Bakun sur la relation entre le clima et la variabilite des populations sourtout de stocks de poissons commercials GRISET Sara PASSUNI Giannina POUGET Lydie Master 1 Biologie et Ecologie marine 2011

Système du courant de Humboldt Interactions biologiques -Pêcheries 1. Introduction Variations des captures de deux espèces (Engraulis ringens et Sardinops sagax) au cours du temps 5 10 1951 1961 1971 1981 1991 Captures (Millions Tonnes) Temps Anchois (Engraulis ringens) Sardine (Sardinops sagax) FAO 1950-1996 Système du courant de Humboldt Ici on pose a maniere d’example la variabiilite des population de sardine et anchois au cours du temps dans lecosysteme de Humboldt, on peut regarder quil existe une grand variabilite de l’abondance mesure a travaux de la capture. Lexplicabilite de la variance etait sujet de recherche dans le derniere siecle mais on peut seulment expliquer de maniere partiel las variations a differents echelles spatio temporel, les recherches on ete enfoque bien a la variabilite induit par le forcage climatique ou bien pour les interactions bioloiques et la peche donc il manque une appoche general Macro-échelle Petite échelle Méso-échelle Echelles temporelles et spatiales Forçage climatique Interactions biologiques -Pêcheries

1. Introduction Objectif Intégrer les effets de l’environnement et des processus biologiques contrôlant la dynamique des populations de téléostéens commercialement exploités. Température Alors l’objectif de cette publicaton est dintegrer les effets de l’environnement et processus biologiques qui controlent la dinamique des populations de teleostean marine explotes. Les approches et theories pour expliquer la variation sont tres numerous donc on developpera quelques Prédation Vent Schooling

Variabilité climatique 2. Concepts 2.1. Match-Mismatch Appariement Bonne année Mauvaise année Abondance Temps Grand recrutement Formation de schools Faible recrutement Dispersion de poissons Mésappariement Vent Température Stratification Variabilité climatique On commence avec match mis-match, traduit au francais comme appareiment et mesappareiment. Propose par Durant il dit que si le pique larvaire des poissons coincider avec le pique des UPOs il aurait un fort recruitment et formation de bancs contrariement s’el existe un mesappareiment entre le piq des larves et UPOs il conduit a un faible recrutement et disspersion de poissons. L’explication d’apareiment et misappareiment est fondamentee par la variablilite climatique qui fait varier les saison et le developpement du UPOs. D’aprés Durant et al. 2007, Clim Res 33:271-283

Particules en suspension Strates alimentaires concentrées 2. Concepts 2.2. Fenêtre de Lasker 5 jours Particules en suspension Strates alimentaires concentrées Survie larves Fenêtre de Lasker = fenêtre critique de survie Temps Survie D’après Bakun, 2010 Journal of marine systems 79:361-373

Sardine (Sardinops sagax) Anchois (Engraulis ringens) 2. Concepts 2.3. School trap Sardine (Sardinops sagax) Anchois (Engraulis ringens) Abondance Temps Découverte de bancs de poissons composés de plusieurs espèces Pourquoi ? Pourquoi ces fluctuations ? compétition = NON hypothèse = vie en banc D’après Bakun, 1999 Ecology Letters 2:349-351

Vie en banc = échapper à la prédation Sardine (Sardinops sagax) 2. Concepts 2.3. School trap Vie en banc = échapper à la prédation D’après Bakun, 1999 Ecology Letters 2:349-351 Diminution de l’abondance Sardine (Sardinops sagax) Intégration dans un banc Création d’un banc mixte Anchois (Engraulis ringens)

PROBLEME D’ALIMENTATION 2. Concepts 2.3. School trap Problème = piège pour l’espèce minoritaire Sardine (Sardinops sagax) Anchois (Engraulis ringens) MIGRATRICE SEDENTAIRE PROBLEME D’ALIMENTATION D’après Bakun, 1999 Ecology Letters 2:349-351 Productivité diminue pour l’espèce minoritaire Variation de l’abondance relative

Formation des tourbillons Fortes concentrations de chlorophylle 2. Concepts 2.4 Formation des tourbillons Formation des tourbillons Fortes concentrations de chlorophylle D’après Hormazabal et al., 2004. Gayana 68:291-296 Concentrations de chlorophylle des eaux de surface au niveau des côtes chiliennes et péruviennes , estimées au SeaWIFS en Mars 2001

Forçage climatique: Formation des tourbillons cycloniques 2. Concepts 2.4 Formation des tourbillons Forçage climatique: Formation des tourbillons cycloniques Transport d’Ekman SURFACE OCEANIQUE DIVERGENCE THERMOCLINE D’après Bakun, 2010 Journal of marine systems 79:361-373

Forçage climatique: Formation des tourbillons cycloniques 2. Concepts 2.4 Formation des tourbillons Forçage climatique: Formation des tourbillons cycloniques SURFACE OCEANIQUE CYCLONIC EDDY UPWELLING THERMOCLINE D’après Bakun, 2010 Journal of marine systems 79:361-373

Forçage climatique: Formation des tourbillons anticycloniques 2. Concepts 2.4 Formation des tourbillons Forçage climatique: Formation des tourbillons anticycloniques Transport d’Ekman SURFACE OCEANIQUE CONVERGENCE THERMOCLINE D’après Bakun, 2010 Journal of marine systems 79:361-373

Forçage climatique: Formation des tourbillons anticycloniques 2. Concepts 2.4 Formation des tourbillons Forçage climatique: Formation des tourbillons anticycloniques SURFACE OCEANIQUE ANTICYCLONIC EDDY THERMOCLINE UPWELLING UPWELLING D’après Bakun, 2010 Journal of marine systems 79:361-373

Forçage climatique: Formation des tourbillons, « spinning up» 2. Concepts 2.4 Formation des tourbillons Forçage climatique: Formation des tourbillons, «  spinning up» SURFACE OCEANIQUE SURFACE OCEANIQUE ANTICYCLONIC EDDY CYCLONIC EDDY UPWELLING THERMOCLINE UPWELLING UPWELLING THERMOCLINE D’après Bakun, 2010 Journal of marine systems 79:361-373

Système libre: Disparition des tourbillons cycloniques 2. Concepts 2.4 Formation des tourbillons Système libre: Disparition des tourbillons cycloniques SURFACE OCEANIQUE CYCLONIC EDDY UPWELLING UPWELLING THERMOCLINE D’après Bakun, 2010 Journal of marine systems 79:361-373

Système libre: Disparition des tourbillons, « spinning down » 2. Concepts 2.4 Formation des tourbillons Système libre: Disparition des tourbillons, « spinning down » SURFACE OCEANIQUE SURFACE OCEANIQUE ANTICYCLONIC EDDY CYCLONIC EDDY UPWELLING THERMOCLINE UPWELLING UPWELLING THERMOCLINE D’après Bakun, 2010 Journal of marine systems 79:361-373

Système libre: Disparition des tourbillons anticycloniques 2. Concepts 2.4 Formation des tourbillons Système libre: Disparition des tourbillons anticycloniques SURFACE OCEANIQUE ANTICYCLONIC EDDY UPWELLING THERMOCLINE D’après Bakun, 2010 Journal of marine systems 79:361-373

Système libre: Disparition des tourbillons, « spinning down » 2. Concepts 2.4 Formation des tourbillons Système libre: Disparition des tourbillons, « spinning down » SURFACE OCEANIQUE SURFACE OCEANIQUE ANTICYCLONIC EDDY CYCLONIC EDDY UPWELLING THERMOCLINE UPWELLING UPWELLING THERMOCLINE D’après Bakun, 2010 Journal of marine systems 79:361-373

2.4 Formation des tourbillons 2. Concepts 2.4 Formation des tourbillons THERMOCLINE UPWELLING SURFACE OCEANIQUE CYCLONIC EDDY ANTICYCLONIC EDDY THERMOCLINE UPWELLING SURFACE OCEANIQUE CYCLONIC EDDY SURFACE OCEANIQUE ANTICYCLONIC EDDY THERMOCLINE UPWELLING

Exposition de théories (réunion, confirmation et généralisation) 3. Conclusion Exposition de théories (réunion, confirmation et généralisation) Concepts biologiques physiques

4. Bibliographie Bakun, A., Cury, P., 1999. The “school trap”: a mechanism promoting large-amplitude out-of-phase population oscillations of small pelagic fish species. Ecol. Lett. 2, 349–351. Bakun A. 2010. Linking climate to population variability in marine ecosystems characterized by non-simple dynamics: Conceptual templates and schematic constructs. Journal of Marine Systems 79, 361–373. Durant, Joël M.; Hjermann, Dag Ø.; Ottersen, Geir & Stenseth, Nils Chr. (2007). Climate and the match or mismatch between predator requirements and resource availability . Climate Research (CR).  ISSN 0936-577X.  33(3), s 271- 283. FAO, Fisheries technical paper 410. Climate Change and Long-Term Fluctuations of Commercial Catches - The Possibility of Forecasting. Prof. Leonid B. Klyashtorin. Federal Institute for Fisheries and Oceanography Moscow. Rome, 2001. Cap 10. Peculiarities of the catch dynamics of Peruvian and Japanese anchovy and sardine. Hormazabal S, Núñez S, Arcos ,D., Espindola ,F., Yuras, G. 2004. Mesoscale eddies and pelagic fishery off central Chile (33-40°S). Gayana 68(2) supl. t.I. Proc. : 291-296.