Shifts in open-ocean fish communities coinciding with the commencement of the commercial fishing

Peter Ward et Ransom A. Myers

M1 Océanographie Biologie et Écologie marinesUE Fluctuation Avril 2008NAVARRO C., TIANO M.

Introduction

• Depuis le 19ème siècle développement de la pêche

industrielle

• Surpêche des apex prédateurs => modifications sur

l’écosystème pélagique

• « cultivation effect » : apex prédateur = prédation sur

les prédateurs de leurs juvéniles

Diminution dans l’abondance d’une espèce d’apex prédateur peut avoir des effets sur l’abondance des juvéniles de cette même espèce

• Pêche à la palangre = série d’hameçons attachés à une ligne

De très nombreuses espèces vulnérables pendant une grandepartie de leur vie

• BUT DE L’ETUDE : quantifier l’abondance, la biomasse et lamasse corporelle d’un grand nombre d’espèces présentes aucommencement de la pêche commerciale

D’après www.pointe-de-bretagne.fr

Materiels et méthodes• Données basées sur l’observation des pêcheries commerciales

dans le Pacifique tropical dans les années 1950 et 1990

D’après Ward et Myers: Comparaison des données des années 1950 et des années 1990 dans la région étudié.

Temps de déploiement (heures) Temps d’immersion (heures)

Profondeur des hameçons (mètres) Nombre d’hameçons par opération

Modèle• Le nombre de prises pour chaque espèce est proportionnel à

leur abondance

• Modélisation du taux moyen des prises à l’aide de plusieurs

paramètres

• Modèle pris séparément pour chaque espèce

• Index d’abondance : nombre de spécimens attrapés pour 1000

hameçons

• Biomasse : produit de l’index d’abondance et de la masse

moyenne de l’espèce pour chaque période Modèles de prédiction du nombre de spécimens attrapés pour

chaque espèce et pour 1000 hameçons

Résultats

D’après Ward et Myers: Nom commun et scientifique des 21 espèces le plus fréquemment pêchées dans la région étudié du pacifique tropical

Nom commun Nom scientifique Habitat

Nombre de capturesMasse corporelle

moyenne (kg)

=> La réduction de la masse corporelle contribuerait pour 66%

dans le déclin de la biomasse

D’après Ward et Myers: Variations de la masse corporelle de trois espèces entre les deux périodes étudiées

Marlins noirs Requins mako Mahi mahiM

asse

co

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rell

e m

oye

nn

eMahi mahi Requin mako Marlin noir

Mas

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eMarlin noir Requin mako Mahi mahi

- 100 kg - 36 kg - 1 kg

Changement dans la biomasse ou l’abondance

Augmentation Diminution

Biomasse

GR

AN

DS

PR

ED

AT

EU

RS

PE

TIT

ES

ES

PE

CE

S

Abondance

D’après Ward et Myers: Changement dans les indices de biomasse et d’abondance entre les deux périodes

Discussion

• Différentes explications possibles aux changements observés

dans l’abondance des espèces de la communauté pélagique

Hypothèse 1 : effet d’échantillonnage

• Différences dues à l’échantillonnage :

- au niveau des données

- densité des hameçons (40m en 90s, 50m en 50s)

- déplacement de lignes vers des eaux moins productives

Sous-estimation du déclin des larges prédateurs

Hypothèse 2 : Variations dans les conditions océanographiques

• Rôle dans le recrutement => variations dans la productivité Pourraient causer certaines variations d’abondance mais ne seraientpas les causes majeures Les modèles de changements dans la composition des

communautés, masse corporelle et abondance ne sont pas cohérents avec les changements océanographiques

Hypothèse 3 : Effet de la pêche sur l’écosystème

• La pêche affecterait directement ou indirectement lespopulations

• Réduction de la biomasse des requins et la corrélation avec la diminution du ‘taux’ de prises

Déclin des requins serait bien lié à la pêche

Effets de compensation :

• De nombreuses espèces qui pêchées dans les années

1990 ne l’étaient pas dans les années 1950

- espèces mésopélagiques et benthopélagiques (lignes plus profondes)

- espèces rares ( plus grand nombre de lignes)

- espèces non rencontrées auparavant

• Augmentation de la biomasse et de l’abondance

de nombreuses petites espèces => puisque moins de prédateurs

• Un changement dans la distribution des espèces en profondeur

pourrait avoir contribué à l’augmentation de l’abondance de

certaines petites espèces

Réduction de la biomasse :

• Les résultats obtenus sont plus élevés que ceux obtenus par Cox et al. (2002)

Concordance avec le déclin dans l’abondance des grands prédateurs estimé par Myers et Worm (2003)

D’après Myers et Worm, Rapid worldwide depletion of predatory fish communities (2003)

Nombre de prises pour 100 hameçonsL

atit

ud

e

Longitude

1955

D’après Myers et Worm, Rapid worldwide depletion of predatory fish communities (2003)

Nombre de prises pour 100 hameçonsL

atit

ud

e

Longitude

1999

Réduction de la biomasse :

• Les résultats obtenus sont plus élevés que ceux obtenus par Cox et al. (2002)

Concordance avec le déclin dans l’abondance des prédateurs estimé par Myers et Worm (2003)

• Devenir de la matière auparavant consommé par les grands

prédateurs : Consommée par d’autres espèces pélagiques Descend vers les profondeurs : consommation par d’autres

espèces ou emprisonnée dans les sédiments

• D’autres études pourraient être envisagées pour déterminer

comment d’autres composants de l’écosystème ont compensé la

réduction des grands prédateurs

Implications des réductions :

• Les changements dans les communautés pélagiques

pourraient ne pas avoir réduit le niveau de pêche que peut

supporter l’écosystème

• L’addition des données de surveillance utilisées pour cet

article pourrait permettre d’affiner les modèles existant déjà et donc

de prédire la magnitude des changements causés par la diminution

des grands prédateurs

Niv

eau

tro

ph

iqu

e m

oye

n

D’après Pauly et al, Fishing down marine food webs, 1998

• La réduction de la biomasse des grands prédateurs depuis les années 1950 concorde avec la diminution du niveau trophique moyen identifié par Pauly et al. (1998)

Conclusion

• Les auteurs ont eux-mêmes comparés leur étude avec d’autreset ils ont envisagé différentes explications possibles aux résultats qu’ils ont obtenus une critique négative : l’étude a porté sur deux périodes et les

années entre ces périodes n’ont pas été prises en compte

• Ce que l’on peut retenir de cette étude : Modification dans la dominance des espèces de l’écosystème

pélagique étudié La réduction de la masse corporelle de nombreuses espècesde grands prédateurs pourrait rendre à l’avenir ces espèces plusvulnérables aux perturbations

• Les implications des changements observés dans les communautés pélagiques sur la stabilité et la persistance de l’écosystème restent encore inconnues

Sources

• Cox, S. P., S. J. D. Martell, C. J. Walters, T. E. Essington, J. F. Kitchell, C. Boggs, and I. Kaplan. 2002. Reconstructing ecosystem dynamics in the central Pacific Ocean, 1952-1998. I. Estimating population biomass and recruitement of tunas and billfishes. II. A preliminary assessment of the trophic impacts of fishing and effects on tuna dynamics. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 59:1724-1747.

• Myers, R. A., and B. Worm. 2003. Rapid worldwide depletion of predatory fish communities. Nature 423:281-283.

• Pauly, D., V. Christensen, J. Dalsgaard, R. Froese, and F. Torres. 1998. Fishing down marine food webs. Science 279:860-863.

• Ward, P., and R. A. Myers. 2005. Shifts in open-ocean fish communities coinciding with the commencement of the commercial fishing. Ecology 86:835-847.

• www.pointe-de-bretagne.fr. Février 2008