Maîtres d'ouvrage :

CLS 2006

Maître d'œuvre :

CLS 2013

Financeurs :

CLS pour l’infrastructure globale

Clients pour l’infrastructure régionale (frais d’étude ou achat de structure)

Depuis 2006 : Phase étude d’état des stocks

Les réaliser sur de nouveaux territoires

2013-2015 : Phase transition vers opérationnel avec estimations journalières

Action de démonstration sur Indonésie

En 2006, CLS a créé l’activité Modélisation des Ecosystèmes Marins et Monitoring par Satellites (MEMMS) pour promouvoir la surveillance et la gestion durable des ressources marines. L'objectif de cette nouvelle activité est de développer des outils, produits et applications à l'interface entre océanographie opérationnelle et utilisateurs, qu'ils soient académiques, institutionnels ou privés. Cet objectif repose notamment sur le développement d’un modèle novateur d'écosystème océanique (SEAPODYM) qui est déjà l’objet de nombreuses applications dans le cadre de travaux de recherche académique ou de gestion (commissions thonières, agences des pêches…).

Une première composante clé de ce modèle est la représentation du micronecton, c’est-à-dire les petits organismes marins servant de proies aux grands prédateurs océaniques, et qui sont eux-mêmes les prédateurs des œufs et larves de toutes les espèces de l’écosystème pélagique. Le modèle prédit la production et la biomasse de 6 groupes fonctionnels de micronecton entre la surface et 1000m. Un groupe supplémentaire représente le zooplancton sur lequel se nourrissent les larves.

Ainsi, en combinant ces différentes variables clés du système avec des variables physiques (température, courant, oxygène dissous), il est possible de modéliser et prédire pour une espèce donnée:

- L’habitat de ponte

- Un indice de densité larvaire

- L’habitat d’alimentation

- Les zones de concentration et couloirs de migrations

- Les « hot spots » fournissant des conditions favorables persistantes

L'autre composante du modèle simule les dynamiques spatiales des prédateurs. Le modèle se base sur la définition des indices d'habitats de ponte et d'alimentation (cf. ci-dessus). Ces indices sont utilisés pour contraindre le mouvement et les migrations entre zones de ponte et d'alimentation. Chaque espèce a développé au cours de son évolution des caractéristiques biologiques qu'il faut prendre en compte pour définir l'habitat. Par exemple un poisson sera sensible à la concentration en oxygène dissous mais pas un cétacé ou une tortue qui respirent en surface. En revanche ces derniers peuvent être limités dans leurs plongées en fonction de leur capacité d'apnée. Des observations (marquage électronique, effort et capture de pêche) peuvent être utilisées pour optimiser les paramètres d'habitat et de mouvement pour une espèce donnée.

Dans sa version complète, c'est-à-dire simulant la dynamique d'une population entière et l'impact des pêches, ce modèle fournit :

- La distribution spatiale dynamique des densités de larves

- La distribution spatiale dynamique des densités (biomasses) de juvéniles

- La distribution spatiale dynamique des densités (biomasses) de jeunes adultes immatures

- La distribution spatiale dynamique des densités (biomasses) des adultes matures

- La production (recrutement) du stock

- Les captures prédites en fonction de l’effort appliqué

- L’impact de mesures de gestion (fermeture temporelle et/ou spatiale, modulation de l’effort de pêche ou des techniques de pêche)

Ce modèle a été appliqué avec succès à plusieurs espèces :

- Bonites du Pacifique

- Thon obèse (patudo) du Pacifique

- Germon du Pacifique sud

- Thon jaune du Pacifique

- Espadon du Pacifique

Des applications sont en cours de développement pour :

- Germon Atlantique nord

- Chinchard du Pacifique Sud

- Anchois du Pérou

- Sardine du Pérou

- Tortues marines

- Marlin bleu Atlantique

- Thon rouge Atlantique

Type de données :

- Mesozooplancton

- Micronecton épipélagique

- Micronecton mesopélagique

- Micronecton mésopélagique migrant

- Micronecton bathypélagique Micronecton bathypélagique migrant

- Micronecton bathypélagique hautement-migrant

Caractéristiques spatiales de l’habitat marin et de sa variabilité, composante biodiversité

- Espèces commerciales, espèces protégées, espèces polluées, espèces pélagiques, tortues

Paramètre(s) observé(s) ou mesuré(s) :

Zooplancton et micronecton

- résolution variable 1°x mois à 1/12°x jour

Dynamique des populations marines

- Routes migratoires (dans l’espace, sur l’altitude ou la profondeur, suivant la latitude,)

- Période de migration (saisons et variabilité)

- Zones vitales (ponte, nurserie, nourriture)

- Structure de la population (taille, poids, age, sexe)

Résolution du (ou des) paramètre(s) :

résolution variable

de 2°x mois à 1/12°x jour

Fréquence d'actualisation :

Annuelle à hebdomadaire

Fréquence d'observation :

Variable

Les protocoles sont documentés (publications scientifiques et rapports) et disponibles sur demande justifiée auprès de CLS. Ils sont communiqués aux utilisateurs.

Les résultats produits par MEMMS sont archivés par les moyens CLS, centre de Toulouse.

Le travail s’est fait aujourd’hui dans un giron scientifique. Son industrialisation est novatrice. Le passage en opérationnel se fait dans le cadre d’un financement AFD pour l’Indonésie.

Le modèle dispose d’un cadre rigoureux d’optimisation de paramètres et de validation des produits de simulations