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Modélisation spatio-temporelle des zones fonctionnelles halieutiques par combinaison des données de captures à échelle fine des navires de pêche et des navires de recherche halieutique |
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Recherche
Contexte et problématique
La conservation des zones fonctionnelles halieutiques d’importance est une préoccupation grandissante pour l’aménagement de l’espace marin. Ces zones jouent un rôle clé dans le cycle de vie des espèces halieutiques, parce qu’ils réunissent les conditions nécessaires à la réalisation de différentes fonctions biologiques : reproduction, alimentation, croissance, migration. La conservation de ces zones est donc capitale pour la résilience de ces ressources et la durabilité de leur exploitation.Les zones fonctionnelles sont généralement décrites à partir des données issues de campagnes scientifiques. Cependant, ces campagnes ont une couverture temporelle très partielle, car elles n’ont lieu en général qu’une à deux fois par an. La densité spatiale de l’échantillonnage est généralement peu dense du fait de l’étendue du domaine à échantillonner.
Le récent développement des systèmes de surveillance des navires par satellites (VMS) combinée aux données de débarquements de pêche (logbooks) offre une nouvelle source de données complémentaire aux données de campagnes scientifiques. Les données VMS consistent en des données de position, de temps (date et heure), de route et de vitesse enregistrées à intervalles réguliers pour les navires professionnels de plus de 12 mètres de longueur. Des méthodes de segmentation permettent de déterminer les séquences de pêche le long des trajectoires. Il est alors possible d’affecter les débarquements à ces séquences de pêche et de disposer ainsi de données de débarquements commerciaux à haute résolution spatiale et temporelle.
Par ailleurs, des programmes d’observation à la mer et d’échantillonnage sous criée permettent de distribuer les débarquements sur un ensemble de classes de tailles commerciales. Ces programmes règlementaires maintenant routiniers, permettent de fournir, pour les principales flottilles et métiers, les structures en tailles des captures par grande zone géographique et par trimestre. Ces informations, couplées aux prélèvements biologiques, permettent de renseigner la taille et le stade de maturité des débarquements à différents moments de l’année. L’utilisation de ces données, couplées aux données de débarquements à haute résolution spatiale et temporelle pourrait permettre d’estimer la distribution spatio-temporelle de l’abondance par classe de taille de ces espèces afin d’identifier les zones clés du cycle de vie de ces espèces (e.g. frayères).
Cependant, contrairement aux données de campagnes scientifiques qui respectent un plan d’échantillonnage, les données issues des pêches commerciales ont a priori lieu préférentiellement dans les zones les plus riches ou les plus rentables. Le caractère préférentiel de l’échantillonnage doit être pris en compte dans les méthodes d’estimation sous peine de produire des cartes biaisées. Une des solutions est de construire un modèle intégré combinant les données de débarquements commerciaux, les données de campagnes scientifiques et intégrant explicitement la répartition préférentielle des coups de pêche.
Objectifs
L’objectif principal du projet réside dans le développement de modèles et d’outils pour la définition des zones fonctionnelles halieutiques. Au travers de développement méthodologiques génériques et de l’application à des cas d’étude concrets, ces travaux de recherche permettront de répondre, aux questions suivantes :
- Quelles sont les caractéristiques des zones fonctionnelles identifiées, leur variabilité temporelle et les conséquences écologiques de ces variations spatio-temporelles ?
- Quels sont les mouvements d’une population au cours du temps (intra et inter annuel) ?
- Quelle est la dynamique spatio-temporelle des différents métiers interagissant avec cette ressource ?
Méthodologie
L’approche méthodologique est basée sur le développement de modèles spatio-temporels intégrés permettant de combiner des sources d’information hétérogènes. L’objectif est de développer des modèles permettant de combiner les données provenant de pêches commerciales avec celles issues de campagnes scientifiques, ainsi qu’un ensemble de covariables environnementales (température, salinité, sédiment…) afin de produire une estimation intégrée de l’abondance et de la répartition spatio-temporelle d’une espèce. Une voie privilégiée consistera à s’appuyer sur le cadre de modélisation statistique hiérarchique utilisant l’approche SPDE (Stochastic Partial Differential Equations).
Les processus par lesquels les pêcheurs choisissent les zones de pêche seront explicitement modélisés afin de prendre en compte le biais lié au ciblage de certaines espèces. Lorsque les espèces sont ciblées, il est attendu que, dans la limite du rayon d’action des flottilles, les zones de plus fortes densités soient sur-échantillonnées alors que pour les espèces accessoires (capturées de manière « collatérale »), ce processus d’échantillonnage soit plus aléatoire.
Le travail méthodologique de combinaison des données commerciales et des données de campagnes scientifiques sera appliqué dans un premier temps à des stocks pour lesquels les données biologiques de distribution des différents stades biologiques dans le temps et dans l’espace sont le mieux connus (e.g. la sole du Golfe de Gascogne). D’autres cas d’études seront ensuite explorés
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Résultats attendus
Les principaux résultats attendus sont :
- Développement d’un modèle intégré spatio-temporel générique permettant de combiner les données des campagnes scientifiques et les données VMS ;
- Description des zones fonctionnelles pour un certain nombre de populations utiles pour la compréhension des rôles écologiques des habitats ;
- Quantification du lien existant entre la dynamique spatiale du comportement des pêcheurs et la ressource ciblée.
Publications issues du projet
Personnes impliquées
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ALGLAVE Baptiste, Post-Doctorant |
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RIVOT Etienne, Enseignant-chercheur
Téléphone : +33 2 23 48 59 34 Email : etienne.rivot@institut-agro.fr |
Partenaires
Financements
Ifremer - Union Européenne (DG Mare)