Comparaison des traits d’histoire de vie de l’anchois et de la sardine du golfe de Gascogne

à travers la théorie DEB

Montpellier, 02/07/2015

Paul Gatti, Martin Huret, Pierre Petitgas

Comparer• Traits / stratégies d’histoire de vie

• Schémas de migration / connectivité

Modèle individu centré (IBM)

• De l’ensemble du cycle de vie

• Dans le golfe de Gascogne (GdG)

Projet de thèse

Modèle DEB

Dynamic Energy Budget : modéliser les flux d’énergie au sein d’un organisme

Prédire développement / croissance / ponte / mortalité d’un individutout au long de son cycle de vie, via des forçages biotiques & abiotiques

Introduction Matériels & Méthodes Résultats Conclusions & Perspectives

Quelques travaux sur l’anchois engraulis encrasicolus Pecquerie et al. 2009 Golfe de Gascogne (GdG)

Pethybridge et al. 2013 Golfe du Lion

Huret et al. (soumis) Golfe de Gascogne

… peu sur la sardine

DEB anchois / sardine : Etat de l’art

Introduction Matériels & Méthodes Résultats Conclusions & Perspectives

1. Calibration d’un modèle sardine basé sur : Précédents travaux sur l’anchois

Principales divergences : taille, reproduction & alimentation

2. Comparaison des deux espèces

Objectifs & problématique

Dans quelle mesure la taille, la reproduction et le comportement alimentaire expliquent ils les divergences des stratégies d’histoire de

vie des deux espèces ?

Introduction Matériels & Méthodes Résultats Conclusions & Perspectives

Modèle DEB : Dynamic Energy BudgetModéliser les flux d’énergie au sein d’un organismePrédire : développement / croissance / ponte / mortalité

Maturité Reproduction

Nourriture

MaintenanceRéserves

Gamètes

Structure

Fèces

Ingestion

Cinétiques de flux contrôlées par la température

Introduction Matériels & Méthodes Résultats Conclusions & Perspectives

MaturitéReproduction

MaintenanceRéserves

Structure

Ingestion

Coûts de maintenance prioritaires

Si ils ne sont pas payés ⇒ mort de l’individu !

Modèle DEB : Dynamic Energy BudgetModéliser les flux d’énergie au sein d’un organismePrédire : développement / croissance / ponte / mortalité

Introduction Matériels & Méthodes Résultats Conclusions & Perspectives

Séries Age / Taille / Poids / MaturitéCampagnes halieutiques Printemps & Automne

Echantillonnage commercial toute l’année

Champs moyens Proies & Température GdG

MARS-3D modèle hydrologique biogéochimique

Données & Forçages 0D

Modèle 0D « 1 individu moyen » dans un environnement moyen

Introduction Matériels & Méthodes Résultats Conclusions & Perspectives

Principales divergences de traits d’histoire de vieimplémentées dans le modèle DEB

1. Taille & forme Zoom factor , δ

Théorie DEB : espèces proches divergent sur les paramètres extensifs

liés par le Zoom factor 𝒁 =𝑳𝑽𝒎 𝒔𝒂𝒓𝒅𝒊𝒏𝒆

𝑳𝑽𝒎 𝒂𝒏𝒄𝒉𝒐𝒗𝒚Z ≥ 1

Shape : 𝜹 paramètre de forme δ 1 : forme sphère

Introduction Matériels & Méthodes Résultats Conclusions & Perspectives

Pas de ponte avant 1 an, pour les 2 espèces Période de ponte de l’anchois : 04 - 08 Période de ponte de la sardine : 03 - 06 & 10 - 12

1. Taille & forme Zoom factor , δ

2. Reproduction Période de frai

Principales divergences dans le modèle DEB

Introduction Matériels & Méthodes Résultats Conclusions & Perspectives

1. Taille & forme Zoom factor , δ

2. Reproduction Période de frai

3. Comportement alimentaire 𝑿𝒌

Coefficient de demi saturation

𝒇 =𝑿

𝑿 + 𝑿𝒌

si 𝑿𝒌 ↘ ⇒ besoins en nourriture ↗

Principales divergences de traits d’histoire de vieimplémentées dans le modèle DEB

Introduction Matériels & Méthodes Résultats Conclusions & Perspectives

1. Calibration sardine

Anchois Sardine

𝒁 1.0 1.34

𝜹 0.188 0.22

𝑿𝒌 3.0 2.82

Plus grande

Plus « ronde »

Plus grands besoins en nourriture

Introduction Matériels & Méthodes Résultats Conclusions & Perspectives

2. Comparaison Anchois / Sardine

Croissance

Longueur / poids / densité énergétique plus élevés chez la sardine

Introduction Matériels & Méthodes Résultats Conclusions & Perspectives

2. Comparaison Anchois / Sardine

Les réserves constituent une plus grande part du contenu énergétique

Allocation énergétiqueReproduction

Réserves

Structure

Introduction Matériels & Méthodes Résultats Conclusions & Perspectives

2. Comparaison Anchois / Sardine

Scenarii de date de naissance : sardine

Introduction Matériel & Méthodes Résultats Discussions & Conclusion

Individus nés l’été (07-08) meurent l’hiver suivant

2. Comparaison Anchois / Sardine

Scenarii de date de naissance : sardine

Introduction Matériels & Méthodes Résultats Conclusions & Perspectives

Individus nés l’été (07-08) meurent l’hiver suivant «Taille critique » compromis réserves / coûts de maintenances

2. Comparaison Anchois / Sardine

Scenarii de date de naissance : sardine

Introduction Matériels & Méthodes Résultats Conclusions & Perspectives

2. Comparaison Anchois / Sardine

Scenarii de date de naissance : sardine

Individus nés l’été (07-08) meurent l’hiver suivant Evolution adaptative ?

Introduction Matériels & Méthodes Résultats Conclusions & Perspectives

… presque le même schéma que la sardine

2. Comparaison Anchois / Sardine

Scenarii de date de naissance : anchois

Introduction Matériels & Méthodes Résultats Conclusions & Perspectives

… presque le même schéma que la sardineMais si l’anchois pond comme la sardine à l’automne, il meurt durant l’hiver suivant

2. Comparaison Anchois / Sardine

Scenarii de date de naissance : anchois qui pond comme une sardine

Introduction Matériels & Méthodes Résultats Conclusions & Perspectives

Calibration sardine (Zoom factor , δ, 𝑿𝒌)Densité énergétique plus élevée, réserves plus importantes

Capacité à pondre au printemps et à l’automne & à survivre durant l’hiver

Alimentation : 𝑿𝒌 plus élevé

Besoins alimentaires accrus

Gamme de taille des proies et ingestion de phytoplancton

Reproduction

Mortalité hivernale des juvéniles nés hors de la saison de ponte : en été

Adaptation évolutive ?

Perspective : « du 0D au 3D »Quelles sont les zones / périodes favorables à la croissance / reproduction ?

Introduction Matériels & Méthodes Résultats Conclusions & Perspectives

Introduction Matériels & Méthodes Résultats Conclusions & Perspectives

Perspective : « du 0D au 3D »Quelles sont les environnements favorables à chacune des deux espèces ?

Prédiction d’indicateurs de qualité de l’environnement :

croissance / mortalité / ponte …

Quels schémas sont les schémas de migrations favorables ?

Perspective temporelle Re-jeu de périodes passées

Scénarios « futurs » : changement climatique

Introduction Matériels & Méthodes Résultats Conclusions & Perspectives

1. Calibration sardine

Croissance

• Fit correct• Un peu trop petite et trop lourde trop « ronde »

Introduction Matériels & Méthodes Résultats Conclusions & Perspectives

Introduction Matériel & Méthodes Résultats Discussions & Conclusion

Introduction Matériel & Méthodes Résultats Discussions & Conclusion

Introduction Matériels & Méthodes Résultats Conclusions & Perspectives

Différentiel de taille (Zoom factor)Densité énergétique plus élevée, réserves plus importantes

Capacité à pondre au printemps et à l’automne & à survivre durant l’hiver

Alimentation𝑿𝒌 plus élevé pour la sardine Besoins alimentaires accrus

Gamme de taille des proies et ingestion de phytoplancton

« Taille critique » et mortalité hivernaleCompromis coût de maintenance / volume de réserves

Sardine : mort des juvéniles nés hors de la saison de ponte, en été

Introduction Matériel & Méthodes Résultats Discussions & Conclusion

Séries Age / Taille / Poids / MaturitéCampagnes halieutiques Printemps & Automne

Echantillonnage commercial toute l’année

Champs moyens Proies & Température GdG

MARS-3D modèle hydrologique biogéochimique

Données & Forçages 0D

Modèle 0D « 1 individu moyen » à l’échelle du GdG

Introduction Matériels & Méthodes Résultats Conclusions & Perspectives