Éditeur(s) : HAL CCSD Inter-Research
Résumé : International audience
The effects of global change are particularly serious in areas where range shiftsof species are physically constrained such as the Ligurian Sea, which is one ofthe coldest sectors of the Mediterranean. In this basin, historical informationon water temperature (from the sea surface down to 75 m depth) dates backto the 1950s. Early studies also recorded warm-water species occurrence.Thanks to these data we provide the first detailed characterization of watertemperature variation from 1958 up to 2010 in the layer 0–75 m depth. Wecoupled this analysis with the available information on rocky reef epibenthiccommunities (literature review from 1955 to 1964 and field data from 1980 to2010). The analysis of water temperature revealed several patterns of variation:a cooling phase from 1958 to 1980, a phase of rapid warming from 1980 to1990 and a phase of slower warming from 1990 to 2010. Inter-annual variationin temperature increased over the entire period for the water layer down to20 m. Warm-water native and alien species richness increased during thewarming phases. Literature estimates suggest a decrease in warm-water nativespecies richness during the cooling phase. The analysis of quantitative data collectedin the early 1990s and late 2000s indicated a decrease in the cover ofwarm-water native species on shallow rocky reefs and an increase in deeperwaters. We argue that increased inter-annual variation in water temperaturemay disadvantage native warm-water species in shallow waters. Our resultsindicate that the effect of temperature rises in cold, constrained basins may bemore complex than the simple prediction of species changing their geographicalrange according to their thermal limits.
Marine Ecology Progress Series

hal-01239259
https://hal-univ-perp.archives-ouvertes.fr/hal-01239259
DOI : 10.1111/maec.12277

Résumé : 1 - Study's goals review The management of Norway Lobster and Hake fisheries can be considered as the most important issue in the Gascogne gulf. Calculation methods used to evaluate prediction variations under various efforts and mesh constraints all pinpoint to the crucial role narrow mesh fishing plays in Hakes' Northern stock status. The involvement of Gascogne gulf Norway Lobster fisheries regarding Hakes over exploitation seems over dimensioned when comparing the size of both of these stocks. Hake stocks spread from Northern Great Britain to Northern Spain, while Norway Lobster stocks are located in the Gascogne gulf's mud flats. The biological solution is well known and consists in globally increasing mesh nets to 80mm which would bring up Hakes yield to its most. It would be unreal to pretend all parties involved in Hake stocks will come to use them. For now, it is mostly an economical issue since many vessels continue on with an exploitation scheme dating from the 60's and fish on coastal mud flats which are the most exploited zones and where their catch is detrimental to juvenile class Hakes and Norway Lobsters. Considering our limited time, this study will cover bio- economical modelisation preparation. You will therefore find a description of fisheries and an exploitation assessment based on 1986's available data. 2 - Accomplished work 2. 1 Fishery description Presenting the problems and preparing ulterior analyses was first and foremost. Norway Lobster vessels supposedly, according to evaluation models used, test immature Hakes in such a manner that all stock exploitation is jeopardized. Norway Lobster distribution is closely linked to the nature of the ocean floor since it can only build its habitat on fine sediment. Hakes' habitat is not as restrictive and is linked to food supply, especially euphausiid shrimps, so they can be found on sandy and sandy-sedimental floors. Norway Lobsters are sought by a fleet of 400 to 450 ships which characteristics widely vary according to their home port. On the northern part, fisheries are close to exploitation ports where Norway Lobsters and miscellaneous catch yield is sufficient to support an older fleet. On the southern part, the structure is diversified and flexibility usually rules, more modern vessels can easily switch their target on a seasonal or daily basis. Globally, Hakes' northern stocks are slightly on the rise. This rise is probably due to global mesh size increase, even if slight and a decrease on fishing effort where immature species are caught. Norway Lobster stocks unloading is stable or slightly lower and yields, as far as northern fishery are concerned, vary and oscillate between ±15 to ±20 % at about an average of 100 kg/day. Biological parameters used in the evaluations for each species are those used in CIEM and CEE work cells. Among those parameters, those describing growth are the greatest. For Hakes, an intermediary growth equation between males and females has been used. For Norway Lobsters, both sexes are treated separately. Simulations were carried out according to 3 types of data: Norway Lobster vessels fishing effort variations. Norway Lobster vessels mesh increase. Norway Lobster vessels fishing effort decrease or mesh increasing go along in the same direction for Hake and Norway Lobster stock production (chart A and B). Lastly, a brief study on results evaluation significance was done to modify: - the size of Hake rejects by Norway Lobster vessels. The range of sizes stays the same but the amount in each class varies according to the same percentage. - Norway Lobsters growth parameters, both values used (L» = 76 mm and k = 0.11 for males, L°° = 56 mm and k = 0.14 for females) representing the "high" hypothesis. In the first case, a 20% error rate for rejects evaluation with 60 mm mesh would only bring a 3% modification rate on global stock production. Those first results are contradicting usual evaluation conclusions and it will be necessary to recalculate by modifying the size class step. In the second case, to decrease L» and increase growth speed, in time production variations remain within usual inter annual fluctuations. In all figure cases, calculations confirming greater yield for in time production through hypothetical mesh size increase to 60 mm, are definitely well founded.
1 - Rappel des buts de l'étude La gestion des pêcheries de merlu et de langoustine peut être considérée comme le problème le plus important du Golfe de Gascogne. Les méthodes de calcul employées pour évaluer les variations de la production sous diverses contraintes d'effort et de maillage mettent toutes l'accent sur le rôle capital des pêcheries à petits maillages sur l'état du stock nord de merlu. Le niveau de responsabilité des pêcheries de langoustine du Golfe de Gascogne dans la surexploitation du merlu semble démesuré eu égard aux dimensions respectives des deux stocks. Le stock de merlu s'étend du Nord des Iles Britanniques au Nord de l'Espagne alors que le stock de langoustine est localisé aux vasièrés du Golfe de Gascogne. La solution biologique du problème est connue et tient à une augmentation généralisée des maillages à 80 mm qui amènerait le rendement du stock de merlu à son maximum. Il serait illusoire de prétendre que tous les acteurs opérant sur le stock de merlu arriveront jamais à l'utiliser. Pour le moment, le problème se pose essentiellement en termes économiques car beaucoup de navires poursuivent un schéma d'exploitation hérité des années 1960 et pèchent sur des vasièrés côtières qui sont les zones les plus exploitées et où ils effectuent leurs captures au détriment des jeunes classes d'âge de merlu et de langoustine. En raison des délais impartis, cette étude constitue la préparation à une modélisation bioéconomique. On y trouvera donc une description des pêcheries et un bilan de l'exploitation sur les données disponibles en 1986. 2 - Travaux effectués 2 . 1 Description de la pêcherie Il s'agissait avant tout de poser les problèmes et de préparer les analyses ultérieures. Les langoustiniers sont présumés, d'après les modèles d'évaluation employés, effectuer sur les immatures de merlu des prélèvements tels qu'ils mettent en danger toute l'exploitation du stock. La distribution de la langoustine est très liée à la nature du fond car elle ne peut construire son terrier que sur des fonds de vase fine. Celle du merlu est beaucoup plus large et inféodée à la recherche de nourriture, crevettes euphausiacées en particulier, on le trouve donc sur les fonds sableux à sablo-vaseux. La langoustine est recherchée par une flottille de 400 à 450 bateaux dont les caractéristiques sont très variables suivant leur appartenance géographique. Au nord, la pêcherie est proche des ports exploitants et les rendements en langoustine et en prise accessoire sont suffisants pour faire vivre une flottille ancienne. Vers le sud, la structure est très diversifiée et la flexibilité est généralement la règle et les navires de construction récente peuvent changer de cible aisément de façon saisonnière ou au cours de la même journée de pêche. Globalement, les débarquements de merlu du stock nord sont en légère hausse. Ce redressement est dû probablement aux augmentations de maillage, même légères, généralisées et à une baisse de l'effort sur les pêcheries où s'effectuent des captures d'immatures. Les débarquements de langoustine sont stables ou en légère baisse et les rendements, au moins sur la pêcherie du nord, varient avec des oscillations de ±15 à ±20 % autour d'une moyenne de 100 kg/jour. Les paramètres biologiques utilisés pour chaque espèce dans les évaluations sont ceux en usage dans les groupes de travail du CIEM et de la CEE. Parmi ces paramètres, ceux décrivant la croissance sont les plus importants. Pour le merlu une équation de croissance intermédiaire entre mâles et femelles a été utilisée. Pour la langoustine les deux sexes sont traitées séparément. Les simulations ont porté sur trois types de données : Variations de l'effort des langoustiniers Augmentation du maillage des langoustiniers La diminution de l'effort des langoustiniers ou L'augmentation de maillage agisse très exactement dans le même sens sur la production des stocks de merlu et de langoustine. Enfin une étude succincte de la sensibilité des résultats des évaluations a été effectuée pour des modifications : - de la composition en taille des rejets de merlu par les langoustiniers. L'étendue des tailles reste la même mais le nombre dans chaque classe varie selon le même pourcentage. des paramètres de croissance de la langoustine, le couple de valeurs utilisées (L» = 76 mm et k = 0.11 pour les mâles, L°° = 56 mm et k = 0.14 pour les femelles) constituant l'hypothèse "haute" Dans le premier cas, une erreur de 20 % sur l'évaluation des rejets pour un cnaillage de 60 mm n'apporterait qu'une modification de 3 % dans la production globale du stock. Ces premiers résultats sont en contradiction avec les conclusions habituelles des évaluations et il sera nécessaire de reprendre les calculs en modifiant le pas des classes de taille. Dans le deuxième cas, pour une diminution de L» et une augmentation de la vitesse de croissance, les variations de la production à terme restent à l'intérieur des fluctuations interannuelles habituelles. Dans tous les cas de figure, les calculs confirmant l'augmentation de la production à terme dans l'hypothèse d'une augmentation de maillage à 60 mm sont d'une robustesse à toute épreuve.

Droits : 1987 Ifremer
http://archimer.ifremer.fr/doc/1987/rapport-1763.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/1763/

Éditeur(s) : Ecole nationale supérieure agronomique de Rennes
Résumé : Describe and gain understanding on fluctuations in animal population over time and space is a central goal of population ecology. This is also crucial to ensure the sustainable management of exploited resources, particularly those with complex population dynamics such as the bluefin tuna. The goal of this work is to collect bluefin tuna catches from the ancestral Mediterranean and Atlantic trap fisheries to (i) characterise long-term fluctuations in bluefin tuna population migrating in the Mediterranean, (ii) analyse their causes et (iii) assess their implications for fisheries management. The bluefin tuna main biological and ecological characteristics are first detailed. Then, the first part presents the trap fishery, and the process of collect and validation of the historical catches. This leads to develop a data base of 54 time-series more than 20 years long, the longest ones spanning about four centuries. Mean historical catches were around 15 000 tons/year ([7 000;25 000]). Time-series are analysed in a second part. Temporal variability of trap catches may be decomposed in three components: 100-year-long periodic fluctuations, 20-year cycles and inter-annual variations. These medium- to long-term fluctuations, representing more than 50% of the variability in the time-series, were synchronous all around the western Mediterranean and adjacent North Atlantic. In contrast, short-term variability was synchronous at a local scale only. It is argued that long-term fluctuations in trap catches could be considered as a proxy for those in abundance, and a synthetic time-series is computed to depict them. Biological and ecological processes that could cause such long-term fluctuations are discussed in a third part. We tested whether long-term fluctuations in Atlantic bluefin tuna might be related to large-scale environmental changes, using long time-series of the North Atlantic Oscillation (NAO), the Length of the Day index (LOD, a proxy of the atmospheric circulation index ACI) and the temperature. Spectral analyses of trap catches, LOD and temperature displayed similar spectra with peak at low frequency, whereas those of the NAO exhibited a broad band spectrum. Regression analyses and tests of correlation did not reveal any clear relationship between trap catches on the one hand and NAO and LOD on the other hand. In contrast, long-term fluctuations in trap catches appear to be negatively and significantly related to long-term trends in temperature. Underlying processes that could explain such a relationship are discussed, with special focus on changes in migration patterns. Finally, implications of such fluctuations in term of fisheries management are discussed in a fourth part. A simulation framework, in which a simulated population dynamics model is coupled with a VPA, is built to test the pertinence of the diagnostic of stock assessment according to different scenarios on fluctuations origins and population status. In the hypothesis of fluctuations linked to variations in the recruitment, VPA appears able to reconstruct the fluctuations but the predictions may be biased if natural fluctuations are not taking into account. In the hypothesis of fluctuations linked to changes in migration pattern, VPA is not able to reconstruct the population dynamics. In a precautionary approach, quotas which follow may be unsuitable in the best case, at worst dangerous if they are defined in comparison with a reference point. The concept of cible reference points, fixe and unique over time, appears not relevant for bluefin tuna; estimate trajectory reference pertinent may prove to be more pertinent.
Décrire et comprendre les fluctuations spatio-temporelles des espèces animales constituent les enjeux majeurs de l'écologie. La question est également cruciale pour réussir la gestion durable des ressources exploitées, en particulier celle du thon rouge, grand pélagique migrateur à la dynamique complexe. L'objectif de ce travail est de collecter les captures historiques de thon rouge par les madragues méditerranéennes et proche atlantiques pour (i) caractériser les fluctuations à long terme de la population migrante en Méditerranée, (ii) étudier leur déterminisme et (iii) évaluer leurs implications en terme de gestion des pêcheries. Après avoir décrit les principales caractéristiques biologiques et écologiques du thon rouge, la première partie présente la pêcherie à la madrague, puis le processus de collecte et de validation des données historiques de captures. Ce dernier conduit à la mise en place d'une base de données de 54 séries de plus de 20 ans, dont les plus longues s'étendent sur près de 4 siècles. Les productions historiques sont estimées à environ 15 000 tonnes/an ([7 000;25 000]). Les séries historiques de captures sont analysées dans la seconde partie. Leur variabilité temporelle peut être décomposée en trois composantes : de larges cycles pseudo-séculaires, des variations périodiques d'une vingtaine d'années et des fluctuations inter-annuelles. Les fluctuations à moyen et long terme, expliquant plus de la moitié de la variance des séries, sont synchrones à l'échelle du bassin méditerranéen occidental et du proche Atlantique. La variabilité inter-annuelle, en revanche, n'est synchrone qu'à une échelle locale. On montre finalement que les fluctuations à long terme des captures peuvent être considérées comme de bons indices des tendances des abondances de la population de thons rouges migrants en Méditerranée. Une série synthétique est construite pour les décrire. Les processus biologiques et écologiques susceptibles d'être à l'origine de ces fluctuations sont discutés dans la troisième partie. L'hypothèse d'un forçage environnemental à grande échelle est testée en utilisant des indices à long terme de l'Oscillation Nord Atlantique (NAO), de la longueur du jour (LOD, un indicateur de l'indice de circulation atmosphérique ACI) et de la température. Les analyses spectrales sur les séries de captures, du LOD et des températures révèlent des spectres similaires, avec un pic sur les basses fréquences, alors que celles sur le NAO conduisent à une large bande spectrale. Les régressions et les tests de corrélations ne montrent aucune relation significative entre les captures par les madragues et le NAO et le LOD. En revanche, les fluctuations à long terme des captures apparaissent significativement et négativement corrélées avec les fluctuations à long terme des températures. Les processus sous-jacents susceptibles d'expliquer une telle relation, en particulier des changements migratoires, sont discutés. Finalement, les implications des fluctuations pour la gestion de la pêcherie sont discutées dans une quatrième partie. Un cadre de simulation, couplant un modèle de dynamique de population à une VPA, est élaboré pour tester la pertinence des diagnostics d'évaluation de stock selon différents scénarios d'origine des fluctuations et d'état de la population. Dans l'hypothèse de fluctuations liées à des variations du recrutement, la VPA apparaît capable de reconstruire les fluctuations mais les prédictions sont biaisées lorsqu'il n'est pas tenu compte des fluctuations naturelles du stock. Dans l'hypothèse de fluctuations liées à des changements migratoires, la VPA est alors incapable de reproduire la dynamique de la population. Dans une approche de précaution, les quotas qui en découlent peuvent se révéler au mieux inappropriés, au pire dangereux s'ils sont définis par rapport à un point de référence. Ce concept de point cible, fixe et unique dans le temps, apparaît inapproprié pour le thon rouge ; estimer des "trajectoires de référence" serait sans doute plus pertinent.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
http://archimer.ifremer.fr/doc/2003/these-65.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/65/

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Iran covers a large area limited in longitude by the meridians 44°E and 64°E and in latitude by the parallels 25°N and 40°N. Mapping a new gravity field over Iran is the first important data for geodetic, geophysicaland geodynamical considerations. In this thesis, the gravity measurements are used to determine the gravimetric geoid over Iran. This geoid is coupled with the GPS height and altitude (levelling) to realize an operational vertical surface at the territory of Iran. The contribution of the principal geodetic and gravimetric works realized in recent years are the establishment of: 1) the national absolute gravity network of Iran (NAGNI09), 2) the national gravity calibration line of Iran (NGCLI10) and 3) the multi-observations geodetic and gravimetric network of Iran (MPGGNI10). The absolute gravity network consists in 24 stations where the gravity measurement has been realized with the help of gravimeters FG5, with a precision better than 5μ Gal. The repetition of the observations at two stations between 2000 and 2007 makes obvious the inter-annual variations of gravity in relation of the amount of underground water changes and (or) tectonic deformation. The absolute gravity network has served the base stations for the realization of the MPGGNI10 geodetic and gravimetric network with a mesh of 55 km, at which the gravity is measured with the help of relative gravimeters CG-5 and CG-3/M, the GPS height and the altitude with a precision of 0.010 mGal, 0.03 m, and 3mm km respectively. The remove-restore technique coupled with the Helmert's condensation method is chousen to compute a new gravimetric geoid model, IRGeoid10, with a absolute and relative precision of the order of 0.26 m and 2.8 ppm respectively. The gravimetric geoid is adjusted at the GPS/levelling points to define new vertical reference surface over Iran
L'Iran couvre une grande superficie en longitude entre les méridiens 44°E et 64°E et en latitude entre les parallèles 25°N et 40°N. la cartographie de champ de pesanteur sur l'Iran est de premiére importance pour des considérations d'ordre géodésique, géophysique et geodynamique. Dans cette thèse, les mesures de pesanteur sont utilisées pour déterminer le géoïde gravimétrique sur l'Iran. Ce géoïde est couplé à la mesure de hauteur GPS et d'altitude (nivellement) pour réaliser une surface verticale opérationnelle sur le territoire Iranien. La contribution aux principaux travaux géodésiques et gravimétriques réalisés ces dernières années porte sur l'établissement: 1) du réseau national de gravimétrique absolu de l'Iran (NAGNI09), 2) de la ligne nationale d'étalonnage de gravimétrique de l'Iran (NGCLI10), 3) du réseau multi- observations géodésiques et gravimétriques de l'Iran (MPGGNI10). Le réseau gravimétrique absolu, comporte 24 stations où la mesure de la pesanteur a été réalisée à l'aide de gravimètres FG5, avec une précision meilleure que 5μ Gal. La répétition des observations sur deux sites entre 2000 et 2007 met en évidence des variations inter-annuelles de la pesanteur en relation avec l'évolution du contenu en eau du sous-sol et (ou) la déformation tectonique. Le réseau a servi de point d'appui pour la réalisation du réseau géodésique et gravimétrique MPGGNI10 de maille 55 km sur lequel a été mesuré la pesanteur à l'aide des gravimètres relatifs CG5 et CG-3/M, la hauteur de GPS et l'altitude avec une précision respectivement de 0.010 mGal, 0.03 m et 3mm km . La technique de retrait- restoration couplée à la méthode de condensation de Helmert a permis de calculer un nouveau modèle de géoïde gravimétrique, IRGeoid10, avec une précision absolue et relatif respectivement de l'ordre de 0.26m et 2.8 ppm. Ce géoïde est ajusté aux points GPS nivelés pour définir un nouveau référentiel des altitudes sur l'Iran.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00627614

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Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : International audience
The challenge is to implement research that can estimate the consequences ofclimate changes in terms of impact on terrestrial environments and resources.Emphasis should be placed on regions dependent on natural resources and forwhich demographic pressure is strong. Simulations obtained from climate modelprojections (using different Representative Concentration Pathways (RCPs))predict that the Mediterranean basin and its southern periphery are particularlyvulnerable to water resources and environmental impact (IPCC, AR5, 2013).An annual rainfall decrease by 30% is found for the projection period 2070-2099(IPCC, AR5, 2013) associated with a decrease in water resources by 30 to 50%(Milano, 2012). In addition, several studies using regional atmospheric modelsindicate an increase in the precipitation inter-annual variability with extremeevents and a spatial heterogeneous signature, superimposed on a decrease in thetotal precipitation amount (Giorgi and Lionello, 2008; Raible et al. 2010).Currently, regional climate projections are highly sensitive to the climate modelused. In particular, spatial resolution as well as local climate conditions seemto impact significantly on the simulations (Jacob et al. 2014).The Mediterranean region, at the interface between arid and temperate climateswith several mountainous areas, is a complex climate system affected by theinteractions between mid-latitude and sub-tropical processes. In this context,Morocco, located at the transition between a temperate climate to the North anda tropical climate to the south constitutes a key area for an impact and sensitivitystudy to global climate changes. The climate is influenced by the Atlantic Ocean,the Mediterranean Sea and the Sahara, together with a very steep orography inthe Atlas region. The precipitation distribution is therefore characterised by greatspatial variability, and exhibits a marked seasonality, a strong inter-annualvariability (Ouda et al. 2005) and in general a pronounced gradient from northto south and west to east. At a broader scale, Morocco is located on the subtropicalsubsidence path and between the Acores High and the Saharan Low (Agoussine,2003). Several studies have also identified strong links with inter-annualprecipitation variability and NAO index (Knippertz, 2003) as well as remoteclimate modes (Esper et al. 2007).Continental climate variability at a local/regional scale, if it is to be integratedin climate predictions, needs to be supported by long-term observation.Meteorological stations in Morocco provide climatic data mainly for the last40 years with only a few stations located in the mountainous region (Tramblayet al. 2012; 2013; Driouech et al. 2010). This climate database is also supportedby the IAEA network providing stations for which isotope tracers have beenapplied to daily/monthly rain and water vapour samples over 2 to 3 years between2000 and 2004. Besides the poor coverage of instrumented areas, lacustrinesystems can provide a climatic data set that offers access to short and long-termtime series of climate parameters when knowledge of modern lake water balanceis combined with lacustrine sedimentary-climate records. Lake sediment recordsideally provide high resolution climate/environmental information of the last10,000 years (Magny et al. 2013). This time interval (corresponding to theHolocene) is a key period to investigate short and long-term climate variabilityand to improve prediction in a warming climate.In this study we present an integrated approach focusing on a mountainous lake(Aguelmam Azigza). The modern lake system study is based on site monitoring(2012-2016) and available regional hydro-climatic data. These data show thatlake level changes during the instrumented period were mainly driven byprecipitation following the high inter-annual variability. These data are thencompared with accurately dated short sediment cores retrieved in the same lake.Micro-scale geochemical and sedimentological analyses of these sequencesenable us to identify various sedimentary facies that can be linked with periodsof high (low) lake levels over the past decades.
The Mediterranean Region under Climate ChangeLa méditerranée face au changement climatique

insu-01394690
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https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01394690/file/Vidaletal.2016-COP22-Chap1.pdf

Résumé : L'importance des forêts tropicales dans le cycle du carbone à l'échelle planétaire est majeure, tant en terme de stock qu’en terme de flux de CO2. Plusieurs études mettent en évidence des changements au sein des forêts tropicales au cours des 20 dernières années, notamment des changements de la dynamique forestière et une augmentation de la biomasse aérienne. Les déterminants de ces variations sont aujourd’hui discutés et nous proposons ici d’apporter une contribution à ce débat. Les données utilisées dans ce travail proviennent du dispositif de suivi forestier à long terme de Paracou, Guyane Française, mis en place en 1984 et qui recouvre plus de 120 ha de forêt tropicale humide. Les données météorologiques proviennent de la tour à flux du dispositif, Guyaflux. Les mesures de diamètre proviennent de la base Guyafor pour les données annuelles et bisannuelles, et des mesures de 260 arbres à proximité de la tour à flux pour les mesures diamétriques intra-annuelles.Cette thèse se divise en deux grandes parties. La première concerne l’analyse de la biomasse du dispositif de suivi forestier de Paracou en Guyane et l’implication des changements de structure de cette forêt sur le bilan de carbone. Cette partie est constituée de deux points. (i) Quelles échelles temporelles et spatiales sont pertinentes pour analyser les composantes de structure (biomasse, aire basale et nombre de tiges) et de dynamique (croissance, recrutement et mortalité) des forêts tropicales afin de minimiser les effets d’échantillonnage ? Nous avons établi une méthodologie permettant de relier les intervalles de temps et la surface de mesure aux coefficients de variation de chacune des variables de structure et de dynamique de la forêt. (ii) Quels processus démographiques sont prépondérants dans l’explication des variations de biomasse et comment se redistribue la biomasse accumulée dans le système ? L’augmentation de la biomasse observée sur le dispositif de Paracou serait liée à la rareté des évènements de mortalité des gros arbres qui portent une part très importante de la biomasse.La deuxième partie de la thèse concerne l’analyse de l’effet du climat à moyen terme, inter et intra-annuel, et les effets directs du climat dans les changements de dynamique de la forêt. Cette partie se divise en 3 points. (i) Comment quantifier le stress hydrique en forêt tropicale humide ? Nous avons réalisé un modèle journalier de réserve en eau du sol pour les arbres en forêt tropicale. (ii) Quelles variables sont explicatives de la croissance des arbres en forêt guyanaise ? Nous avons montré que l’eau dans le sol est le facteur le plus explicatif du déterminisme climatique parmi un panel de variables climatiques. (iii) Quels traits fonctionnels sont prédicteurs de la réponse des arbres aux variations climatique ? Nous avons déterminé que des traits spécifiques, densité du bois et la hauteur maximale, ainsi que le diamètre de l'arbre au moment de la mesure, modulent la croissance des arbres en réponse au climat.
At a global scale tropical forest play a major role in term of carbon stock as well as in term of CO2 fluxes. Several studies have highlighted changes in tropical forest functioning during the last 20 years including a faster turnover and an increase of above ground biomass. The drivers of these changes are discussed and throughout this thesis we propose to contribute to this debate. We use the data from the Paracou experimental site in French Guiana established in 1984 on 120 hectares of moist tropical forest. Meteorological data come from the flux tower of the site, Guyaflux. We use annual and bisannual diameter measurements from the Guyafor database, and intra-annual diameter increments from the measurements of 260 trees near the flux tower.This thesis has two main parts. In the first part we present the biomass analysis of the Paracou permanent plots and the impact of structural changes in this forest on the carbon budget. The first part is constituted by two points. (i) Which temporal and spatial scale used to analyze the structure (biomass, basal area and stem density) and dynamics (tree growth, recruitment and mortality)components of tropical forest in order to minimized sample bias ? We establish a simple method to rely measurement interval between census and surface of measurement to the coefficient of variation of forests structure and dynamic components (ii) Which demographic process are involved in the explanation of biomass variation and how the biomass is distributed in the system ? The observed increase of biomass at Paracou could be link to the rarity of big trees mortality events. These big trees represent the larger part of the biomass. In the second part, we present the analysis of intra and inter-annual climate variation effects on forest dynamic changes. This part is divided in two points. (i) How to model drought stress in moist tropical forest ? We built a daily water balance model for tropical trees. (ii) Which climate variables explain the tree growth in guianian forests? We shown that soil water availability is the determinant factor of tree growth among a panel of climate variables. (iii) Which functional traits are involved in the tropical tree growth responses to climate? In this analysis, we determined that wood specific gravity, maximum tree height and tree diameter modulate the tree growth response to climate variations.

http://www.theses.fr/2011AGUY0481/document

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Report
The primary research question being addressed is: What is the variability in water storage (seasonal, inter-annual) and what are the long-term trends in water storage for the Nelson River drainage basin of mid-continental North America? The answer to this question certainly varies over the Nelson River drainage basin, which includes the North and South Saskatchewan Rivers (which flow through an agriculturally productive but drought-vulnerable region) as well as the lower reaches of the Nelson River itself (which provide significant hydro-electricity).
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00856621

hal-00856621
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00856621

Éditeur(s) : University of Tasmania, Université de Bretagne Occidentale
Résumé : Empirical evidence and the theoretical literature both point to stock sustainability and the protection of marine biodiversity as important fisheries management issues. Decision-support tools are increasingly required to operationalize the ecosystem-based approach to fisheries management. These tools need to integrate (i) ecological and socio-economic drivers of changes in fisheries and ecosystems; (ii) complex dynamics; (iii) deal with various sources of uncertainty; and (iv) incorporate multiple, rather than single objectives. The stochastic co-viability approach addresses the trade-offs associated with balancing ecological, economic and social objectives throughout time, and takes into account the complexity and uncertainty of the dynamic interactions which characterize exploited ecosystems and biodiversity. This thesis proposes an application of this co-viability approach to the sustainable management of mixed fisheries, using two contrasting case studies: the French Bay of Biscay (BoB) demersal mixed fishery and the Australian Northern Prawn Fishery (NPF). Both fisheries entail direct and indirect impacts on mixed species communities while also generating large economic returns. Their sustainability is therefore a major societal concern. A dynamic bio-economic modelling approach is used to capture the key biological and economic processes governing these fisheries, combining age- (BoB) or size- (NPF) structured models of multiple species with recruitment uncertainty, and multiple fleets (BoB) or fishing strategies (NPF). Economic uncertainties relating to input and output prices are also considered. The bioeconomic models are used to investigate how the fisheries can operate within a set of constraints relating to the preservation of Spawning Stock Biomasses (BoB) or Spawning Stock Size Indices (NPF) of a set of key target species, maintenance of the economic profitability of various fleets (BoB) or the fishery as a whole (NPF), and limitation of fishing impacts on the broader biodiversity (NPF), under a range of alternative scenarios and management strategies. Results suggest that under a status quo strategy both fisheries can be considered as biologically sustainable, while socio-economically (and ecologically in the NPF case) at risk. Despite very different management contexts and objectives, viable management strategies suggest a reduction in the number of vessels in both cases. The BoB simulations allow comparison of the trade-offs associated with different allocations of this decrease across fleets. Notably, co-viability management strategies entail a more equitable allocation of effort reductions compared to strategies aiming at maximizing economic yield. In the NPF, species catch diversification strategies are shown to perform well in controlling the levels of economic risk, by contrast with more specialized fishing strategies. Furthermore analyses emphasize the importance to the fishing industry of balancing global economic performance with inter-annual economic variability. Promising future developments based on this research involve the incorporation of a broader set of objectives including social dimensions, as well as the integration of ecological interactions, to better address the needs of ecosystem-based approaches to the sustainable harvesting of marine biodiversity.
L’objectif général de la thèse est de modéliser les principaux processus biologiques et économiques régissant des pêcheries multi-espèces et multi-flottilles afin de proposer des stratégies viables pour la gestion durable de ces pêcheries mixtes, dans un contexte stochastique et multiobjectif. Plus spécifiquement, cette thèse utilise des analyses de co-viabilité stochastique pour étudier les arbitrages entre des objectifs contradictoires de gestion (conservation, et viabilité économique et sociale) des pêcheries mixtes. Deux pêcheries mixtes sont analysées dans cette thèse: la pêcherie française mixte démersale du golfe de Gascogne et la pêcherie crevettière australienne du Nord (NPF). Ces deux pêcheries sont multi-espèces, et utilisent des stratégies multiples de pêche, induisant des impacts directs et indirects sur les écosystèmes. Cette thèse propose une application de la co-viabilité stochastique à ces deux cas, en prenant en compte leur histoire, leur contexte socio-politique et les différences dans les stratégies et objectifs de gestion. Les résultats suggèrent que le status quo peut être considéré comme une stratégie biologiquement durable mais socio économiquement à risque dans les deux pêcheries (ainsi qu’à risque écologique dans le cas de la pêcherie australienne). Les simulations réalisées pour le golfe de Gascogne permettent de comparer les arbitrages associés à différentes réductions de capacités par flottille et de montrer qu’il existe des solutions de gestion permettant la co-viabilité du système (viabilité biologique des différentes espèces considérées et viabilité socio-économique des flottilles) contrairement à des stratégies de gestion mono-spécifiques ou basées sur la maximisation de la rente. Dans la pêcherie crevettière australienne, l’analyse montre que les stratégies de diversification permettent de limiter le risque économique contrairement aux stratégies plus spécialisées.

Droits : UBO, Univ. Tasmania
http://archimer.ifremer.fr/doc/00206/31731/30134.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00206/31731/

Éditeur(s) : EDP Sciences
Résumé : The necessity to move from a traditional fishery management to an ecosystem approach is now acknowledged. Indicators are required to support the development of this approach. For example, community indicators have been proposed to assess the impact of fishing. We tested here the applicability of one such community indicator, the abundance-biomass comparison (ABC method), as a measure of the impact of bottom trawling (years of sampling: 2001 and 2003) on the benthic invertebrates-typically starfishes, crabs, squat lobsters, shrimps and large hard-shelled molluscs-of "Grande Vasiere", a major French fishing zone, in the Bay of Biscay. The ABC method is generally used as an impact indicator for different types of physical, biological and anthropogenic disturbances on benthic communities. This method is based on the assumption that increasing disturbance shifts communities from dominance by large-bodied species with low turnover rates toward dominance by small-bodied species with high turnover rates. At less disturbed areas the average biomass of individuals is greater than at more heavily disturbed areas. The ABC method measures this effect by comparing the ranked distributions of abundance and biomass within a given community. We applied the ABC method and compared the size structure and the species diversity at two areas exposed to moderate and high bottom trawl effort. Species diversity was lower in the most exploited area. The highly trawled area was dominated by opportunistic organisms, mainly one species of swimming crab Liocarcinus depurator, one species of squat lobster Munida rugosa and Norway lobsters Nephrops norvegicus, which are large-bodied species. Consequently, the results of the ABC method were inconsistent with the theoretical expectation for these particular macrofaunal communities and the measured levels of fishing intensity.
La nécessité de passer d'une gestion monospécifique des pêches à une approche écosystémique est largement reconnue. Pour mettre en place une telle approche, des indicateurs ont été proposés afin d'estimer l'impact de la pêche sur les communautés. Nous avons testé l'efficacité de l'un de ces indicateurs, la comparaison abondance-biomasse (méthode ABC), pour mesurer l'impact du chalutage de fond (année d'échantillonnage : 2001 et 2003) sur les communautés de la macrofaune benthique de la Grande Vasière, golfe de Gascogne (typiquement des crabes, étoiles de mer, des galathées, de gros mollusques à coquille dure). La méthode ABC est généralement utilisée comme un indicateur d'impact de différents types de perturbations physiques, biologiques et anthropiques sur les communautés benthiques. Cette méthode est basée sur l'hypothèse qu'un régime de perturbation croissant entraîne une modification de la structure des communautés qui deviennent graduellement dominées par des espèces opportunistes de petite taille caractérisées par un renouvellement rapide. Dans une communauté modérément perturbée, la biomasse moyenne des individus est ainsi plus grande que dans une communauté fortement perturbée. La méthode ABC mesure cet effet en comparant les distributions en biomasse et densité dans chaque communauté. Nous avons appliqué la méthode ABC et étudié la structure en taille et la diversité spécifique des communautés benthiques en comparant deux zones, l'une soumise à un effort de pêche modéré et l'autre à un important effort de pêche. La diversité spécifique était plus faible sur les sites fortement chalutés. Ces sites étaient dominés par des organismes opportunistes de grande taille, principalement une espèce de crabe nageur Liocarcinus depurator, une espèce de galathée Munida rugosa et des langoustines Nephrops norvegicus. Dans ces conditions, les résultats de la méthode ABC n'étaient pas cohérents avec la théorie pour ces communautés de macro-invertébrés benthiques et les efforts de pêche mesurés.
Aquatic Living Resources (0990-7440) (EDP Sciences), 2006-07 , Vol. 19 , N. 3 , P. 219-228

Droits : 2006 EDP
http://archimer.ifremer.fr/doc/2006/publication-2133.pdf
DOI:10.1051/alr:2006022
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/2133/