DYNAMIQUE DES POPULATIONS GESTION DES RESSOURCES AQUATIQUES EN DOMAINE CONTINENTAL Groupe 6 Sandrine, Marion, Delphine, Antinéa, Amélie BIOMETRIE

GERER LES RESSOURCES AQUATIQUES POURQUOI? Rentabiliser la pêche à long terme sans affecter la population. COMMENT? Utiliser la modélisation mathématique : modélisation analytique modélisation globale

DEFINITIONS sur laquelle s’exerce l’exploitation - Biomasse B (en tonnes) : masse d’une population sur laquelle s’exerce l’exploitation Effort de pêche : regroupe l’ensemble des moyens mis en œuvre pour une exploitation optimale (puissance et nombre de bateaux, matériel de pêche, techniques, durée des opérations…) - Recrutement R : nombre d’individus d’âge tc entrant dans la phase d’exploitation potentielle - Recrue (= capture) : poisson qui a atteint l’âge ou la taille de recrutement Croissance G : variations de la taille moyenne d’un individu (longueur, poids) en fonction de l’âge Mortalité Z : diminution de l’effectif d’une population attribuable à la mort naturelle ET aux captures par pêche

PRODUCTION (en kg/ha.an) Biomasse totale produite par les individus d’une population pendant un intervalle de temps => Production totale Pour l’écologiste Partie de la production totale qui peut être exploitée par les pêcheurs sans affecter la régénération de chaque classe d’âge d’une population => Rendement Pour l’exploitant

BASES DES MODELES utilisables en général seulement pour des pêches d’une seule espèce stock = regroupement d’individus d’une même espèce ayant même comportement alimentaire, même probabilité de croissance, de mortalité et même potentialité de recrutement l’exploitation doit capturer la biomasse produite qui n’est pas nécessaire pour l’entretien des organismes la biomasse exploitable dépend de phénomènes biologiques (âge de recrutement, zone de ponte, période de reproduction…) avis sur l’âge, la taille et/ou les quotas à exploiter pour garantir une capture maximale à long terme => intérêt économique

DB/Dt  R + G - (M + F) AUGMENTATION DE BIOMASSE D’ UNE POPULATION modélisation globale modélisation analytique DB/Dt = variation de la biomasse R = recrutement G = croissance M = mortalité naturelle F = pêche Principe commun : Y = F * B Y : biomasse capturée

MODELISATION ANALYTIQUE - l’âge de la première cohorte à exploiter examine en détail les paramètres R, G, M, F utilise des connaissances biologiques fondamentales fonctionne par cohorte (groupe de poissons nés la même année) sur une échelle de temps courte 2 modèles existent : - Beverton et Holt - Ricker Objectifs, définir: - l’âge de la première cohorte à exploiter - l’effort de pêche à produire

Fonction de croissance de Von Bertalanffy Fonction exponentielle de survie Fonction de croissance de Von Bertalanffy

Le modèle de Beverton-Holt-Gulland F et M sont constants. Poissons d’une cohorte exploités au même moment. R est constant. Formule de l’effectif à la biomasse capturée: Y=F*B

Le modèle de Beverton-Holt-Gulland Tracé du rendement par recrue : Y/R = f (tc,F) tc taille de la maille. F effort de pêche.

Le modèle de Ricker Plus souple que le modèle de Beverton-Holt (aucune hypothèse concernant la forme de l’équation de croissance). Permet de prendre en compte les paramètres de mortalité et de croissance. Méthode bien adaptée: - Lorsque la pêcherie est saisonnière. - Lorsqu’une partie seulement de la population est exploitée.

EXPLOITATION DES CICHLIDAE DANS L’ ETAT DE TABASCO, MEXIQUE en région tropicale le long du Golfe du Mexique Relief assez plat, pluviosités abondantes cours d’eau, lacs et zones inondables activités de pêche favorisées

POURQUOI GERER LES RESSOURCES DE CICHLIDAE AU MEXIQUE ? Nombreuses coopératives de pêcheurs et autres organisations (sociétés, pêcheurs libres) Loi fédérale mexicaine pour cadrer l’activité de pêche et déterminer : les méthodes et outils de pêche les secteurs autorisés la taille minimale de capture

HISTORIQUE Avant 1970 : pêche artisanale destinée à l’autoconsommation (lignes, harpons). Après 1970 : pêche commerciale au filet (marché local). Vers 1975 : une pêche professionnelle se développe : - captures importantes au début mais absence de gestion des ressources. - baisse rapide des résultats. En 1982 : la coopérative se lance dans une pêche collective: - premiers résultats excellents - diminution des captures - arrêt de l’activité en 1986

EVOLUTION DES CAPTURES DE POISSONS A SAN PEDRO

DETERMINATION DES PARAMETRES R, G, M, F G (croissance) méthodes individuelles : scalimétrie, squelettochronologie... méthodes statistiques et informatiques avec mesures globales (taille…) mesure directe sur certains individus et extrapolation à la population On transforme les longueurs Lt en poids total Pt : Puis on détermine le taux instantané de croissance pondérale G :

LA SCALIMETRIE Lecture des marques annuelles de croissance des écailles >Relation entre croissance en longueur des poissons et croissance des écailles Point de départ : L = a + b S (L et S : longueur du poisson et rayon de l’écaille à la capture, a et b : constantes) différentes méthodes de calcul, modèles mathématiques de croissance

M (mortalité) - Utile dans la détermination des stocks exploitables - Basée sur l’estimation de la densité de population On utilise le modèle de décroissance exponentiel de la population. Vitesse de décroissance: Z : taux de mortalité totale N : effectif de la population On peut connaître le nombre de poissons vivants à un moment donné :

VALEURS FINALES DES PARAMETRES G : taux instantané de croissance pondérale, Z : mortalité totale, N : densité, B : biomasse, Pm : poids individuel moyen, P : production.

Sélectivité des filets, âge de 1ère capture, recrutement Déterminer la taille et l’âge de 1ère capture, le recrutement + connaissance des tailles de reproduction Proposition d’une maille de filet pour l’exploitation des Cichlidae Détermination de la production

PRODUCTION ET EXPLOITATION Evolution cyclique des taux de croissance de la population en fonction des saisons 2 PARAMETRES PRINCIPAUX: CROISSANCE: MORTALITE: Déterminée ici empiriquement à cause des facteurs perturbateurs comme les migrations et les pollutions PRODUCTION ECOLOGIQUE (production totale des poissons) RICKER BEVERTON & HOLT (limite de la méthode) PRODUCTION EXPLOITEE PRODUCTION EXPLOITABLE (rendement optimal)

Production écologique Production optimale exploitable PRODUCTIONS ESTIMATIONS CLASSE DE POISSONS PRODUCTION t/an Production écologique Cichlidae Petspl Cicsyn 30 7.5 6.6 Production optimale exploitable 14.8 50g/r 3.7 8g/r Production exploitée 9.9 33.57g/r 0.3 0.7g/r BEVERTON & HOLT n’est pas applicable aux milieux inondables…

Recommandations de gestion: comment optimiser la pêche tout en protégeant les ressources? Revoir le type de filet maillant à utiliser Période de fermeture de 4 mois pendant les crues afin de protéger les petits poissons Etablir un programme de conscientisation, d’information et de formation

MODELISATION GLOBALE décrit les variations globales d’une population au cours du temps (DB/Dt) et la manière dont cette biomasse atteint son équilibre approche toute cohorte confondue sur une échelle de temps longue (une dizaine d’années) exige moins de données

RAPPELS RESISTANCE DU MILIEU : Contraintes les plus fréquentes telles que : compétition, prédation, accumulation des déchets, rythme saisonnier d’apport de nourriture NOTION DE POPULATION EN EQUILIBRE : Population définie, dans un espace limité, avec des conditions écologiques stables, et qui a atteint sa biomasse maximale, compatible avec la capacité biogénique du milieu et stable au cours du temps Population stable du point de vue démographique population en équilibre = vitesse de croissance nulle population en cours de croissance = vitesse de croissance augmente

MODELISATION DE LA PRODUCTION on travaille avec une population qui atteint sa biomasse stable la production est maximale pour B=B∞/2 la vitesse tend vers une valeur nulle atteinte par la biomasse stable

APPLICATION ECOLOGIQUE DU MODELE: STRATEGIE DEMOGRAPHIQUE

MODELISATION DE LA PRODUCTION DE LA SARDINELLA AURITA

Introduction Thèse de Pierre FREON. But: Réponses et adaptation des stocks de cupleides d’Afrique de l’ouest à la variabilité du milieu et de l’exploitation. Modélisation de la production d’une des 2 espèces de sardinelles (ronde) en fonction de l’intensité de l’upwelling.

Système d’étude Lieu : Petite Côte du Sénégal. Exploitation semi-industrielle et artisanale. Problème : Capture de jeunes reproducteurs avant qu’ils ne puissent alimenter le stock. Hypothèses : - variabilité recrutement << variabilité résiduelle. - exploitation extérieure n’influence pas la nurserie. - l’upwelling favorise la croissance et la reproduction.

Choix du modèle Modèle de type exponentiel additif : Y=f(V,f) Paramètres : vitesse du vent (V), effort de pêche (f), rendement (p.u.e) ou prise totale (C). C=p.u.e*f On obtient le modèle suivant :

Comparaison de l’évolution des p.u.e avec l’évolution du rapport R/F

Analyse des résultats Vérification des hypothèses : - Indépendance sous-stocks/exploitations extérieures : par la recherche d’impacts de l’évolution des pêcheries voisines sur les rendements relevés de 1966 à 1983. - Effet de l’upwelling sur l’abondance: la baisse de rendement est dû à l’upwelling faible.

Conséquences en matière d’aménagement Prise maximale dépend de la vitesse du vent : pour v=4,5 à 5,55 m/s C max=31000 à 49000 f=7000 à 10000 h de pêche Probablement depuis 1982 il y a une surexploitation des sardinelles due à une diminution de l’intensité de l’upwelling.

Conséquences en matière d’aménagement Définition du taux d’exploitation E : Rapport entre la mortalité par pêche et la mortalité totale E = F / Z Evolution de la pêcherie : - Si la force des Alizés ne varie pas, l’accroissement de f n’augmente pas C mais diminue R. - Si l’intensité du vent augmente, C + p.u.e augmentent  E diminue  développement de nouvelles techniques de pêche. - Si l’intensité du vent diminue, C + p.u.e diminuent  E augmente  risque de surexploitation

Conséquences en matière d’aménagement Mesures d’aménagement : - diminution des subventions pour équipements et carburant. - extension de la zone de pêche. - prévoir le climat quelques mois à l’avance. - disposer de moyens d’exploitation peu onéreux et flexibles (maintien des 2 types de pêche). La politique de pêche du Sénégal doit donc être en concertation avec les pays limitrophes

- Modification des paramètres durée d’équilibre plus longue. CONCLUSION AVANTAGE : Prolongation par simulations : variation de f et maille des engins rendement max INCONVENIENTS : - Modification des paramètres durée d’équilibre plus longue. - Fluctuations du recrutement ne sont pas toujours prises en compte. - Impossible quand l’exploitation porte sur de nombreuses espèces de caractéristiques très différentes. Recueillir les meilleures données sur les captures et l’effort de pêche