MARINE ECOLOGY PROGRESS SEIRES Depletion of spotted and spinner dolphins in the eastern tropical Pacific: modeling hypotheses for their lack of recovery (August 7, 2007) Paul R. Wade, George M. Watters, Tim Gerrodette, Stephen B. Reilly Présenté par: Myriam Ben Abid Léa Boistol

 2 Principales espèces dans le Pacifique tropical Est : Stenella attenuata attenuata (dauphin tacheté) Stenella longirostris (dauphin à long bec)  En déclin selon la MMPA (Marine Mammal Protection Act)  Causes de ce manque de recouvrement : Pêche ? Changements dans l'écosystème ? Effet d’une dynamique complexe des populations? DISCUSSION RESULTATSINTRODUCTION MATERIEL ET METHODES Stenella longirostris Stenella attenuata attenuata Pacifique tropical Est

Données sources DISCUSSION RESULTATSINTRODUCTION MATERIEL ET METHODES Transect linéaire  Wade 1995 : 1959 à 1972  J.joseph:(Non publié) 1973 à 1984  IATTC(Inter American Tropical Tuna Commission) 1985 à 2002 Tuna Commission) 1985 à 2002 Tableau 1:Abondance et prises accessoires 1959 et 2002 (?)

 MMPA (Marine Mammal Protection Act) Stock réduit (menacé) = l'abondance inferieure à celle qui maximise sa production Taux de productivité maximale net. MNPL =(Z+1)^1-z DISCUSSION RESULTATSINTRODUCTION MATERIEL ET METHODES Les modèles N (t+1) = Nt + ri*Nt [1- ( Nt / Ki ) ^z ] - Ct Nt = Abondance K = Capacité limite r = Taux spécifique maximal de croissance annuelle de la population / taux d'abondance faible. Z = Taux auquel la croissance de la population est ralentie par l'augmentation de l'abondance + Abondance / production maximale  La forme discrétisée + réaliste que la forme différentielle (= continue)

 Modèles 4/5/6 - Amplification des mortalités (Modèles à extra-mortalités) -Traduisent les effets de la pêche. Modèle 4 Mortalités = 1.5 fois/Mortalités réelles Modèle 5 // = 2 fois Modèle 6 // = 2 fois + Entre 1959 et 1991 non biaisées DISCUSSION RESULTATSINTRODUCTION MATERIEL ET METHODES r1/r2  Modèle 1 K r  Modèles 2 et 3 2-K : Effets des écosystèmes 2-r : Effets de la pêche ; des écosystèmes et de la dynamique complexe des populations. des populations. (δ)= année séparant période 1 ( δ) période 2 (δ ) période 2 (δ ) Mortalités : Non biaisées /mortalités réelles. K1/K2 K1/K2 Cts : Mortalités (tableau1) :Non biaisées /mortalités réelles

DISCUSSION RESULTATSINTRODUCTION MATERIEL ET METHODES Méthode Bayesienne  Résultats en termes de probabilité  Incertitude  Adaptée à la conservation biologique  Identification des conséquences à des décisions incorrectes Paramètres d'estimation et modèle de comparaison: Méthode Bayesienne Paramètres inconnus (?) Paramètres inconnus (?) Le modèle : En combinant les résultats de différents modèles Le modèle : En combinant les résultats de différents modèles facteur de Bayes facteur de Bayes Tableau2: Intervalles d’existence « à priori » des différents paramètres Probabilité de différentes valeurs d'un paramètre (Fonction de vraisemblance)

Distributions a posteriori Distributions a priori DISCUSSION RESULTATSINTRODUCTION MATERIEL ET METHODES K et r ont des distributions a posteriori plus étroites dans tous les modèles et variables selon les modèles S. attenuata attenuata Pour les 2 espèces

Concordance des modèles aux estimateurs d’abondance pour l’espèce Stenella attenuata attenuata Pour les 6 modèles, concordances similaires aux données d’abondance sauf pour les modèles à extra mortalités avant s: abondances plus élevées 80s/90s: abondances plus faibles et K et r plus élevés) DISCUSSION RESULTATSINTRODUCTION MATERIEL ET METHODES

Concordance des modèles aux estimateurs d’abondance pour l’espèce Stenella longirostris Seul modèle montrant une dynamique ≠ est le modèle 2-r (reconstitution années 70s-80s diminution début 90s) DISCUSSION RESULTATSINTRODUCTION MATERIEL ET METHODES

Abondance (ind. x 10³) Taille médiane a posteriori de la population Stenella longirostris S. attenuata attenuata : Pour les 2 espèces: stock de 2002 réduit par rapport à l’abondance initiale Evolution de l’abondance des 2 populations estimée selon le modèle moyen DISCUSSION RESULTATSINTRODUCTION MATERIEL ET METHODES

La distribution a posteriori de r serait inférieure à 3%/an (proba de 0,77) Probabilité Taux de croissance de la population 0.03 DISCUSSION RESULTATSINTRODUCTION MATERIEL ET METHODES 0.03 La distribution a posteriori de r serait inférieure à 3%/an (proba de 0,83) Distributions a posteriori du taux de croissance r selon le modèle moyen

Probabilité DISCUSSION RESULTATSINTRODUCTION MATERIEL ET METHODES Distributions a posteriori du degré d’épuisement selon le modèle moyen < 1 avec une probabilbité de 1 11 = stock pas reconstitué en 2002 par rapport à son abondance initiale S. attenuata attenuataS. longirostris

Facteur de Bayes = proba de la distribution a posteriori d’un modèle/ proba a posteriori d’un autre = probabilité d’un modèle contre un autre échelles de niveau de preuve entre 1 et >150 calculés par rapport au modèle 2*C (modèle à la probabilité la plus faible pour les 2 espèces Comparaison des modèles DISCUSSION RESULTATSINTRODUCTION MATERIEL ET METHODES S. a. attenuataS. longirostris une hypothèse « perdante » mais pas de vraie « gagnante » tous les facteurs dans la gamme 1-3 = aucune hypothèse n’est une preuve évidente

DISCUSSION RESULTATSINTRODUCTION MATERIEL ET METHODES Le statut et les variations de stock jusqu'en 2002 MMPA Commission baleinière Stock menacé (?)  Population étudiée :12 estimations / 21 ans  MNPL :Concept sensible dans le cas des mammiferes marins. mammiferes marins.  S.a.a : 1/5 du stock initial  S.l : 1/3 du stock initial  Ces résultats coïncident avec études antérieures Figure 1:Trajectoire évolutive d’abondance des deux populations

Modèle 2-K En considérant que le stock soit reconstitué en 2002, que les deux pop soient en dessous de leur capacité limite et que le nombre de dauphins massacrés soit négligeable par rapport à la totalité de la population reconstitution à ou presque leur taux de croissance max : r reconstitution à ou presque leur taux de croissance max : r DISCUSSION RESULTATSINTRODUCTION MATERIEL ET METHODES 1.7%S.A 1.3% S.L 0.83 S.A 0.77 S.L Modèle 2-r  Incertitude concernant le degrés de reconstitution du stock  Ne prennent pas en compte la dynamique temporelle des stocks Estimations de reconstitution  Non discrédités  facteurs de Bayes Espèce S.a = 50% Espèce S.l = 30% Modèles de 2-r autant de support que autres modèles de référence  Probabilité de reconstitution estimée < 3%/an  Probabilité que ce soit <3% Espèce S.l Espèce S.a.a Probabilité que taux reconstitution <3% 1.3%1.7% Estimation du taux de reconstitution AAAAAAAAAAA AAAAAAAAAAA AAAAAAAAAAA

Facteurs et hypothèses avancés /manque de reconstitution des stocks  Les facteurs de Bayes Impacts activité de pêche = Impacts écosystèmes  Recherche d’autres causes à travers ces modèles non concluante Implication de la pêche évidente Implication de l’écosystème reste insaisissable  D’après ces études les impacts de la pêche sont divers notamment  Stress Changements constitution chimique des tissus  Elévation de la température du corps + dommages physiques des organes  Augmentation des demandes bioénergétiques  Changements au niveau du comportement Pas suffisamment observés pour considérer un impact sur toute une population (?) DISCUSSION RESULTATSINTRODUCTION MATERIEL ET METHODES Autres modèles

DISCUSSION RESULTATSINTRODUCTION MATERIEL ET METHODES CRITIQUES  Abondance  Structure  Démographie  Localisation Manque d'informations Abondance  Problème de résolution compétition entre pêche et écosystème  Pas assez de contraste entre les effets.  La logistique généralisée des modèles ne décrit pas explicitement les mécanismes pouvant faire que ces effets soient opérationnels  Identification et compréhension des mécanismes est importante Actions de gestion entreprises sont assez restrictives selon la catégorie des mécanismes. Mortalité Manque : robustesse, fiabilité de leurs données FLUCTUATIONS Influence du pas de temps de l'échantillonnage sur la perception de la variabilité +

Bibliographie Archer F, Gerrodette T, Chivers S, Jackson A (2004) Annual estimates of the unobserved incidental kill of pantropical spotted dolphin (Stenella attenuata attenuata) calves in the tuna purse-seine fishery of the eastern tropical Pacific. Fish Bull 102: Wade P. Bayesian methods in conservation biology : better policy and management decisions through explicit analysis of uncertainty : new approches from marine conservation. Office of protected resources, National Marine Fisheries Services, c/o National Marine Mammal Laboratory Dizon A., Allen A., Kellar N., Southern S. (juini 2002) Stress in spotted dolphinis (Stenella attenuata) associated with purse-seine tuna fishing in the Eastern tropical Pacific, National Marine Fisheries Service, NOAA Stephen B. Reilly, Meghan A. Donahue, Timothy Gerrodette, Karin Forney (march 2005) Report of the scientific research program under the international dolphin conservation program act (mars 2005) NOAA Technical Memorandum NMFS Site du Southwest Fisheries Sciences Center, NOAA Fisheries Service Site IUCN Site IATTC – International Dolphin Conservation Program (IDCP)