Patterns de diversité spécifique au sein d’une communauté d’espèces en compétition 8ème forum halieumétrique, La Rochelle, 19-21 Juin Rémi Vergnon Directeurs de thèse: Dr Nick Dulvy (CEFAS, UK) Pr Rob Freckleton (University of Sheffield, UK) Dr Yunne Shin and Dr Philippe Cury (IRD Sète, France) Je vais parler de phytoplakton mais ce projet devrait à moyen terme s’étendre à des chaines trophiques complètes qui intégreront les poissons. Ma présentation A également été placée dans la thématique outil et j’essaierai de vous convaincre que l’analyse de simple patterns de diversité spécifique peut être utile.

Introduction Diversité spécifique à l’échelle de l’écosystème: quels mécanismes? Diversité: mécanismes ? Perturbations (surpêche réchauffement) Diversité spécifique Services écosystémiques Analyse de données Modélisation Nouvelles hypothèses Dans le cadre de l’AFH: parler des types de services écosystémiques en donnant l’exemple de la pêche bien sur. Guildes: deux types de modèles « énergétique » de diversité

Énergie et diversité spécifique Modèles actuels: répartition de l’énergie entre organismes Coexistence = f(D fitness moyenne, trade-offs stabilisants) Niche: D fitness est grand, trade-offs stabilisants forts Modèles neutres: D fitness = 0, stochasticité Neutralité: deux interprétations possibles Espèces équivalentes Forte influence de la migration Modèles neutres(les gens ne seront pas familiers avec ces concepts, faudrait peut être un peu plus de détails). D’autant plus vrai que il y a 5 minutes de plus à tenir Juste après la phrase de transition: les modèles de diversité spécifique ont été développer à partir de données et selon des concepts terrestres. Mais il existe un théorie Qui parle d’énergie à l’échelle de l’écosystème: il s’agit de la Comment étendre cette approche à un réseau trophique dans son entier?

Théorie du spectre de taille A l’échelle des écosystèmes marins: Même taille = même guilde! Prédation opportuniste et basée sur la taille Énergie est convoyée par prédation vers les grandes classes de taille Diversité dépend de mécanismes complexes Commencer simple: diversité spécifique au sein d’une guilde

Commencer simple: phytoplancton et diversité spécifique Guilde: neutralité ou niche? Données: communauté phytoplanctonique station L4 (Manche) Hypothèses initiales: communauté à deux composantes Espèces « permanentes » abondantes gouvernées par la théorie des niches Espèces occasionnelles rares principalement influencées par migration Les hypothèses initiales avec lesquelles nous avons travailler sont les suivantes: notre communauté est séparée en deux composantes: espèces permanentes que l’on retrouve frequemmetn dans l’assemblage qui font partie intégrante de la communauté sont gouvernées par les processus décrits dans la théroie des niches. Ces espèces sont adaptées aux conditions environmentales locales et ont généralemtn des abondances relativement élevées Les espèces qui ne sont présentes ou détectées que de façon occasionnelle qui ont des abondances relativement plus faibles susceptibles d’être fortement influencées par des événements stochastiques type migration.

Espèces occasionnelles What kind of patterns do we want: keep what’s already there. Espèces rares: fort turnover Ce qui est prédit par les modèles neutres

Espèces permanentes Hypothèse: groupes d’espèces différentes en compétition Cet ype de distribution est plutôt commun en écologie marine et notamment la plupart des gens qui s’intéresseent au spectre de taille ont déjà vus ce genre de chose, il s’agit de dêmes de ciomasse, abondance ou diérsiét spécifique, de toute façon des concentration sd’organismses vivants séparées par des creux, des no man’s land. Forte structure en taille: espèces regroupées en dômes

Espèces permanentes Literature3: les espèces au sein des dômes sont fonctionnellement proches Dômes: résultats de la compétition/prédation/habitat Dôme: espèces fonctionnellement proches en compétition? Dôme 1 Dôme 2 Axe de la niche: masse

Similarité entre espèces Abondance Information mutuelle4: Fortes valeurs: dépendance espèces proches Faibles valeurs: pas de relation Temps

Similarité entre espèces Dômes: fortes valeurs Maybe should be put after the dynamics. Two or three different graphics to join at that point. What is the maximum similarity value Influence négative de la rareté: migration?

Conclusion Analyse de données: Influence de la migration sur les espèces rares Groupes de taille d’espèces proches Modélisation: Modèle de diversité spécifique en taille: neutralité? Conséquences pour la conservation et gestion des ressources References: 1: Magurran 2004. Measuring Biological Diversity 2: Hubbell 2001. The Unified Neutral Theory of Biodiversity and Biogeography 3: Kerr and Dickie 2001. The Biomass Spectrum 4: Cazelles, B., 2004. Symbolic dynamics for identifying similarity between rhythms of ecological time series

Modèle neutre: un exemple Metacommunauté Metacommunauté Migrants S1 S2 This rectangle represents a local community in which two species called 1 (white) and 2 (black) compete for a common source of energy. At the beginning of the time step, sp1 has a relative abundance of 2 third and sp2 1 third. Some individuals are killed at random at the beginning of the time step. In that case, by chance, it happens that many individuals of the species 1 have been killed. The local community is saturated, which means that all killed individuals are replaced. New individuals come from random arrivals from the metacommunity and random birth events within the local community. Let’s these events occur. In that case, many individuals belonging to species 2 have migrated. As a result of this sequence of random processes, the relative abundances of the two species vary from 2/3, 1/3 at the beginning of the rime step to 50% each at the end of the time step. This way abundances fluctuate regardless of the environmenatl conditions. From time to time, one species can go extinct « by chance » and Species diversity in the local community is maintained through migration as new species regularly appearat the metacommunity level. Communauté locale (guilde)