La richesse spécifique renseigne sur le nombre d’espèces présentes dans la zone d’étude. Cette analyse est réalisée sur les 58 espèces qui ont pu bénéficier d’une cartographie par interpolation lors de la réalisation des cartes de distribution. Cet indice est calculé à partir de la densité ou de la biomasse transformée en présence/absence.

L'estimation de la densité par krigeage génère un effet de lissage des valeurs pouvant fausser la détermination de la présence ou de l’absence de l’espèce. Pour remédier à ce problème, le seuil au-delà duquel l'espèce est réellement présente a été estimé. Les cartes de densité ont été préalablement transformées par 10^(x)-1 (inverse du logarithme décimal).

Les valeurs observées (données brutes recodées en présence/absence) ont été comparées aux valeurs estimées par krigeage (rééchelonnées de 0 à 1) aux stations d’échantillonnage avec la fonction optimal.tresholds du package R PresenceAbsence (Freeman & Moisen, 2008) pour chaque carte de densité ou biomasse. Le seuil en dessous duquel l'espèce n'est pas réellement présente a ensuite été identifié avec la méthode Sensitivity=Specificity de la fonction optimal.tresholds. Cette méthode permet de trouver le seuil où les observations positives sont tout aussi susceptibles d'être erronées que les observations négatives. Ce seuil a ensuite été utilisé pour identifier les données de présence réelles dans la carte de densité ou biomasse interpolée et créer une carte de présence/absence par espèce. Pour les espèces possédant des cartes annuelles, la moyenne des cartes de présence/absence a été calculée puis les valeurs supérieures à 0 ont été recodées en 1 (présence de l’espèce) pour obtenir une carte finale de présence/absence par espèce. Pour les espèces possédant les stades juvéniles et adultes, les cartes des deux stades de vie ont été sommées, les valeurs supérieures à 0 ont été recodées en 1 (présence de l’espèce), pour obtenir la carte finale de présence/absence de l’espèce. Enfin, la somme des cartes de présence/absence des 58 espèces a été effectuée pour obtenir la carte de richesse spécifique dans le Golfe du Lion.

Cet indice a également été décliné par sous-groupes (mollusques, crustacés, invertébrés benthiques vulnérables) et par fonction pour l’ichtyofaune (zones de frayère, croissance ou nourricerie).

Incertitude

L’incertitude associée au risque d’effet a été évalué avec une technique de ré-échantillonnage appelée bootstrapping. Cette technique permet de créer plusieurs nouveaux échantillons par tirage aléatoire à partir de l’échantillon initial. Cette méthode a été développée afin de prendre en compte l’incertitude des données d’entrées ainsi que tout le processus de propagation d’incertitude dans les différentes étapes de calcul.

Cette technique a été adoptée pour évaluer l’incertitude de la densité (ou biomasse) en utilisant l'écart type interannuel ou à défaut l’écart type de krigeage associé. Pour les cartes annuelles de densité (ou biomasse), une moyenne et un écart-type interannuel (prenant en compte la variabilité temporelle de la distribution de l’espèce) sont calculés pour chaque carré (ici 3’x3’) en début de processus. Cet écart-type a ensuite servi au paramétrage du bootstrapping qui a généré de façon uniforme et aléatoire 100 valeurs comprises dans l’intervalle de confiance correspondant à +/- l’écart-type de chaque carré. Pour les espèces avec une carte multiannuelle de densité (ou biomasse), la variance de krigeage (ne prenant en compte que la variabilité spatiale susceptible d’engendrer des incertitudes d’interpolation) a été utilisée pour générer l’intervalle de confiance.

L’utilisation du bootstrapping a ainsi permis de générer de nouvelles cartes bruitées par tirages aléatoires dans un intervalle d’incertitude déterminé à partir de l’écart type des données initiales. A chaque itération du cycle de bootstrapping, une valeur aléatoire a été sélectionnée dans cet intervalle et a été ajoutée à la valeur de densité ou biomasse moyenne dans le même carré. Ce processus a été opéré pour chaque carré de la carte créant ainsi une carte de densité (ou biomasse) bruitée prenant en compte l’incertitude des observations (l’écart type temporel ou spatial).

Le processus de ré-échantillonnage par bootstrapping a été réitéré de nombreuses fois pour prendre en compte les différentes possibilités de tirage aléatoire à partir de l’échantillon initial. Cent itérations par bootstrapping ont été réalisées (ce qui a semblé un bon compromis entre la robustesse de l’étude et temps de calcul nécessaire). Les résultats issus des 100 itérations ont été moyennés pour produire la carte finale de richesse spécifique et une carte d’écart-type de ces 100 simulations a également été générée pour représenter un indice global de l’incertitude.