Structure, fonctionnement, évolution des communautés benthiques ...

tel-00009359, version 1 - 1 Jun 2005
Chapitre 3 - Fonctionnement du réseau trophique benthique de la Grande Vasière
3.3 Modèle de fonctionnement du réseau trophique bentho-démersal de la Grande
Vasière
Les modèles écologiques sont des outils indispensables à la connaissance et à la
compréhension du fonctionnement du réseau d’interactions biotiques au sein d’un écosystème. Pour
appréhender le fonctionnement trophique de l’écosystème benthique et démersal de la Grande Vasière
et l’impact de la pêche sur celui-ci, il nous fallait placer l’exploitation par la pêche démersale et
benthique dans son contexte écosystémique. Les modèles écosystémiques à l’équilibre tentent de
représenter les caractéristiques biologiques (production, respiration, mortalité, etc) des différentes
espèces en interaction regroupées au sein de compartiments de même fonction trophique, ainsi que les
flux de biomasse entre ces compartiments. Afin d’aborder l’organisation et le fonctionnement
trophique de l’écosystème benthique et démersal de la Grande Vasière, le logiciel ECOPATH a été
utilisé. Les objectifs principaux de cette étude étaient de construire un modèle trophique pour
quantifier les flux d’énergie et de matière au sein de l’écosystème bentho-démersal de la partie
centrale de la Grande Vasière, afin de décrire son fonctionnement trophique et d’estimer l’effet de la
pêche. La suite de ce sous-chapitre présente tout d’abord le modèle ECOPATH et son application à la
Grande Vasière, puis les sorties du modèle et enfin une discussion sur les principaux résultats.
3.3 1 Présentation du modèle ECOPATH
Le modèle écosystémique ECOPATH (Christensen et al., 2000) est un modèle d’équilibre des
masses et de leurs interactions, représentées par des compartiments de biomasse liés par des flux
trophiques. Ces compartiments sont le plus souvent constitués d’un groupe d’espèces (mais aussi
parfois d’une seule espèce) représentant une même fonction trophique, c’est-à-dire utilisant la même
source de nourriture en un endroit donné. Le modèle permet de quantifier par méthode inverse les flux
à l’état stable au sein d’un écosystème (défini ici comme un réseau trophique sur un site d’étude).
Ainsi, il autorise la construction et la vérification rapide de modèles équilibrés d’écosystèmes.
Contrairement aux approches traditionnelles, les modèles écosystémiques considèrent l’écosystème
dans sa totalité plutôt qu’en le fractionnant. Par contre, comme l’information pour un écosystème dans
sa globalité est rarement disponible, il n’y a pas de solution unique pour un réseau trophique sur une
période spécifique. Le problème est « sous-déterminé » car le nombre d’inconnues est plus important
que le nombre d’équations.
Au cours de la dernière décennie, des modèles ECOPATH ont été constitués pour plus de cent
écosystèmes aussi divers que le lac Malawi en Afrique, l’« upwelling » du Pérou, la mer du Nord, les
récifs coralliens des Philippines, les grands bancs de Terre-Neuve, l’Antarctique… (cf. le site
www.ecopath.org).
3.3 1 1 Equation principale
Les données requises pour un modèle ECOPATH sont exprimées par sa principale équation
(eq. 3.2). Cette équation suppose un équilibre des masses dans le système modélisé, c’est-à-dire que la
production d’un compartiment du réseau trophique est égale aux pertes de ce même compartiment
dues à la mortalité (consommation par les prédateurs, capture par la pêche, autres mortalités), à
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