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Soutenance de thèse d'Hubert du Pontavice

Amphi Moule, campus de Rennes

Impacts de la pêche et du changement climatique sur le fonctionnement trophique de l'océan mondial : modélisation et scénarios

Thèse dirigée par Didier Gascuel, UMR  Écologie et santé des écosystèmes (ESE)

Résumé

Les effets du changement climatique sur les écosystèmes marins devraient s’accroître au cours du 21e siècle. Le but de cette thèse était d'étudier ces effets sur les flux de biomasse dans les réseaux trophiques marins et leurs conséquences sur la structure et le fonctionnement des écosystèmes. Tout d’abord, des données de captures mondiales par la pêche ainsi que des traits d’histoire de vie des espèces marines exploitées ont permis d'estimer l'efficacité de transfert trophique et le temps de résidence de la biomasse dans les zones côtières et sur les plateaux continentaux de l’océan mondial de 1950 à 2010. Les résultats ont mis en évidence que les transferts de biomasse dans les écosystèmes tropicaux sont moins efficaces et plus rapides que dans les eaux plus froides. Sur la base des prédictions du réchauffement de l'océan obtenues à partir de trois modèles du système terrestre, nous avons estimé que les transferts de biomasse pourraient devenir plus rapides et moins efficaces d'ici 2100 sans atténuation des émissions de gaz à effet de serre. L’évolution de la biomasse des consommateurs dans les écosystèmes marins à l’échelle mondiale et régionale a ensuite été modélisée à partir du modèle EcoTroph sur la base des changements projetés de température et de production primaire. Les résultats ont montré qu’une altération des flux de biomasse pourrait entraîner un déclin mondial de la biomasse d'ici 2100 suivant le scénario d’émission de gaz à effet de serre le plus pessimiste, avec des impacts plus prononcés aux niveaux trophiques les plus élevés. Au niveau régional, dans les eaux européennes, un modèle EcoTroph forcé par un modèle régional couplé hydrodynamique-écosystème a été développé pour étudier les effets du changement climatique sur la structure et le fonctionnement des écosystèmes de la région. Nous avons ainsi mis en lumière que la biomasse totale et les captures pourraient diminuer d'ici 2100 suivant le scénario d’émission le plus pessimiste et si la mortalité par pêche reste constante à sa valeur actuelle. Dans l'ensemble, cette thèse a montré que le changement climatique pourrait modifier profondément les flux de biomasse dans les écosystèmes marins, entraînant une diminution de la biomasse animale de l’océan mondial. Les impacts climatiques attendus sur la structure et le fonctionnement des écosystèmes marins auront des répercussions directes sur les pêcheries ainsi que sur les autres services écosystémiques qui sont vitaux pour nos sociétés.