Pôle halieutique
Fisheries and Aquatic Sciences Center
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Modélisation quantitative et outils d'aide à la décision

Porteur de la thématique : laboratoire d'écologie halieutique


L’étude des écosystèmes aquatiques et de leur exploitation s’appuie sur de nombreuses données (captures commerciales, échantillonnages scientifiques des ressources et des milieux, observations …) en quantité et en qualité très variées (données spatialisées, temporelles …). Ces données, ainsi que l’expertise et les connaissances disponibles doivent être intégrées pour répondre à deux enjeux : i) apprendre sur les processus écologiques qui contrôlent le fonctionnement des écosystèmes ; ii) gérer ces écosystèmes et les ressources qu’ils abritent. Pour répondre à ces enjeux, le LEH développe une expertise et des travaux de recherche méthodologique dans deux axes transversaux :
  • la modélisation quantitative,
  • le traitement, la représentation et la diffusion de l’information scientifique.

1. Modélisation quantitative

La modélisation quantitative a pour objectifs de développer des modèles pour intégrer les connaissances et les données, quantifier les incertitudes et aider à diagnostiquer l’état et à prédire l’évolution des écosystèmes et des ressources


Le LEH continue de développer une expertise et une veille scientifique dans l’analyse des modèles de dynamique des ressources et d’évaluation des stocks qui sont encore la base de la définition actuelle des politiques de gestion des stocks.

Au delà, le laboratoire mène des travaux de recherche méthodologiques originaux pour répondre aux enjeux particuliers posés par l’approche écosystémique des pêches :
  • développer des modèles complexes et de grande dimension, en intégrant la composante multispécifique et les dimensions spatiales et temporelles;
  • développer des méthodes pour prendre en compte les multiples sources de variabilité et d’incertitude dans les modèles et les données. Cela est essentiel pour quantifier les incertitudes et les risques dans les diagnostics, dans les indicateurs ainsi que dans les prédictions. Cet aspect est central pour une application réaliste du principe de précaution à la gestion des écosystèmes et des ressources.
Ces recherches s’articulent autour de deux axes.

o     Le LEH dispose de compétences reconnues en matière de modélisation stochastique et statistique appliquée aux problématiques halieutiques. Les recherches actuelles portent sur l’application des modèles graphiques bayesiens pour traiter les modèles de grande dimension, avec de multiples sources de variabilité et d’incertitude dans les modèles et dans les données. Les modèles bayesiens permettent de quantifier les incertitudes et les risques dans les diagnostics et les prédictions dans un cadre probabiliste rationnel, en lien avec la théorie de la décision (Fig 2).



L’essentiel des applications concernent l’étude du fonctionnement et à la gestion des populations de salmonidés, en collaboration avec l’Engref Paris et l’Inra (Lien Axe 1 / Fonctionnement des populations d’amphihalins).
D’autres applications à des modèles d’évaluation des ressources marines démersales et pélagiques sont en cours de développement. Il s’agit notamment de valoriser l’intérêt du cadre statistique bayesien pour traiter des modèles d’évaluation des stocks en environnement « data poor ». Ces travaux concernent les évaluations de stocks menées en Afrique de l’Ouest en partenariat avec l’IRD (unité OSIRIS) de Sète notamment dans le cadre du projet Istam.

o     Le deuxième axe concerne les travaux de modélisation de la dynamique trophique au sein des écosystèmes marins exploités. Ces travaux sont en lien direct avec l’Axe 2 : Etude des Structures et Dynamiques Trophiques.

o     Enfin, des travaux de modélisation bio-économique (modèle d’équilibre généralisé) sont conduits, en partenariat avec Ifremer et d’autres équipes extérieures spécialisées en économie des pêches notamment au travers du projet européen PêchDev.

 2.  Traitement, représentation et diffusion de l’information scientifique

Le LEH développe une réflexion sur les outils et la pédagogie adaptés pour transmettre et diffuser les connaissances et les avis scientifiques sur l’état et l’évolution des écosystèmes aquatiques et de leur exploitation, à destination de l’ensemble des acteurs du monde halieutique. Cette réflexion est avant tout aiguillée par le fait que notre structure est le lieu de construction de modules d’enseignements pour la formation de cadres et de scientifiques halieutes. Le laboratoire possède une expertise reconnue en matière de gestion et de transmission de l’information experte dans le domaine de l’halieutique. Cela implique le développement d’outils informatiques variés (cours en ligne, atlas en ligne, tableau de bord…) : 
  • adaptés pour représenter, diffuser de manière efficace des informations halieutiques complexes ;
  • à vocation pédagogique et dont le discours et les modes de communications sont adaptés à des publics demandeur variés (gestionnaires, professionnels, institutionnels étudiants en formations standard ou continue).
  • Cette compétence s’illustre dans de nombreux projets, notamment la cartographie de la réglementation des pêches et Gespech.




Listes des personnes qui s'y inscrivent :
Listes des projets qui s'y rapportent:
Sélection de publications récentes :
GASCUEL D., 2005. The trophic-level based model: a theoretical approach of fishing effects on marine ecosystems. Ecological Modelling, 189: 315-332

RIVOT E., PREVOST E., PARENT E., BAGLINIERE J.-L., 2004. A Bayesian state-space modelling framework for fitting a salmon stage-structured population dynamic model to multiple time series of field data. Ecological Modelling, 179: 463-485

RIVOT E., PREVOST E., 2002. Hierarchical bayesian analysis of capture-mark-recapture data. Can. J. Fish. Aquat. Sci., 59: 1768-1784

RIVOT E., PREVOST E., PARENT E., 2001. How robust are Bayesian posterior inferences based on a Ricker model with regards to measurement errors and prior assumptions about parameters ?. Can. J. Fish. Aquat. Sci., 58: 2284-2297