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BOROCCO Silvia
BEN GHARBIA Hela
FILIPPI BEVILACQUA Vanessa
UE 227 "Fluctuations et perturbations, naturelles et anthropiques, des écosystèmes marins"
Ichthyoplankton dynamics and biodiversity in the Gulf of Alaska:
Responses to environmental change
By Boeing et Duffy-Anderson, 2008
INTRODUCTION METHODOLOGIE RESULTATS & DISCUSSION CONCLUSION REFERENCES
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Les facteurs environnementaux ont fait l'objet d'une attention croissante en tant qu‘ agents importants responsables de la restructuration des écosystèmes marins.
Transition climatique majeure (1976/77) = PDO
Changements fondamentaux dans
l’écosystème pélagique
Pacific Decanal OscillationPositive Phase Negative Phase
Year
Mon
thly
PD
O I
nd
ex V
alu
es
Océan Pacifique Nord et Mer de Béring
(Hare et Mantua, 2000)
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BOTTOM UP CONTROL
TOP PRÉD.
C 2
C 1
PHYTO
Organismes de niveau trophique inférieur: plus sensibles aux changements climatiques.
Premiers stades de vie: sensibles à l’environnement.
Forçage climatique(Hollowed et col., 2001)
Recrutement des poissons(survie et recrutement despremiers stades de la vie)
INTRODUCTION METHODOLOGIE RESULTATS & DISCUSSION CONCLUSION REFERENCES
3/22
Rutherford, 2002.
INTRODUCTION METHODOLOGIE RESULTATS & DISCUSSION CONCLUSION REFERENCES
• Base de recherche (dynamiques des populations d’ espèces importantes pour la pêche).
Intérêt de l’ ichthyoplancton:
• Informations sur l’écologie de l’ichthyoplancton élément important pour l’évaluation des stocks et les plans de gestion des pêches.
Alaska Costal Current
Alaska Stream Current
Ν
165° E 165° W 140° W 105° W
70° N
60° N
50° N
40° N
1000 km
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INTRODUCTION METHODOLOGIE RESULTATS & DISCUSSION CONCLUSION REFERENCES
Topographie accidentée et forts courants de
marée
Ν165° E 165° W 140° W 105° W
70° N
60° N
50° N
40° N
1000 km
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Eau douce
INTRODUCTION METHODOLOGIE RESULTATS & DISCUSSION CONCLUSION REFERENCES
+
Tourbillons
Temps de rétention du plancton
• Présence de Tourbillons et de Méandres
• Disponibilité saisonnière du Phytoplancton
Abondance, diversité et distribution de l’ichthtyoplacton
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INTRODUCTION METHODOLOGIE RESULTATS & DISCUSSION CONCLUSION REFERENCES
Objectifs
1.Identifier les groupes fonctionnels d'ichthyoplancton dans le Golfe d'Alaska.
2. Relier les indices de regroupement de l'ichthyoplancton à des variables océanographiques.
3. Evaluer l’utilité des données relatives à l'ichthyoplancton en tant qu'indicateurs de changements au niveau de l'écosystème .
7/22
INTRODUCTION METHODOLOGIE RESULTATS & DISCUSSION CONCLUSION REFERENCES
-Données collectées en: 1972,1977-1979, 1981 et 2000 dans le GOA.
-Icthyoplancton collecté : chalutages quantitatifs et obliques avec filet bongo.
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INTRODUCTION METHODOLOGIE RESULTATS & DISCUSSION CONCLUSION REFERENCES
Méthodologie d’échantillonnage
Intérieur de la mer « Shelikof »
Bailey et col., 2002.
JanvierjuilletSeptembrenovembre
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Shelikof Strait
N
INTRODUCTION METHODOLOGIE RESULTATS & DISCUSSION CONCLUSION REFERENCES
Variables "réponse" Abondance, diversité et richesse spécifiques
Zone d’étude: 53,6-60,2°N et 139,4-165,6°W
Variables explicatives
Pression Température Salinité Circulation
North PacificIndex (NPI)
- Indice El Niño (ENIX)
-Pacific decadal oscillation index
(PDO)
-T° (50-75m)
- S°50- 75m
- Ecoulement mensuel d’ eau
douce
- Indice d’upwelling côtier
- Transport total( Détroit de Shelikof)
- Mélange des vents + Vents côtiers
variables réponse reliées aux variables environnementales
Variables choisiesReflètent des variations sur une échelle décennaleEffets significatifs sur l’abondance, la diversité et/ou le recrutement des poissons.
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INTRODUCTION METHODOLOGIE RESULTATS & DISCUSSION CONCLUSION REFERENCES
En fonction des:Régions géographiquesMois + Années des pics d’abondance
22
21
1920
18
17
1514
16
13121110
9876543
1
2
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22 Groupes: similitudes écologiquesMesure de distance Bray-CurtisMéthode de linkage Flexible Beta
INTRODUCTION METHODOLOGIE RESULTATS & DISCUSSION CONCLUSION REFERENCES
Résultats
CCA: Analyses de correspondance canonique
Vent côtier et indice El Niño: effet positif groupes 21 et 6 ★★★
groupe 9 ★
NPI: effet opposé
Mélange des vents et apports rivière: Effet négatif (groupes13, 8 et 20) Influence positive sur la diversité et la richesse spécifique
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INTRODUCTION METHODOLOGIE RESULTATS & DISCUSSION CONCLUSION REFERENCES
Espèces d’eau tempérée
Espèces d’eau froide
Espèces du large
Résultats
Plusieurs groupes fortement reliés aux forçages de l’environnement:
- corrélation
Population 21:
positive avec ENIX + vent côtier
négative avec NPI
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INTRODUCTION METHODOLOGIE RESULTATS & DISCUSSION CONCLUSION REFERENCES
165° W165° E 140° W140° E
60° N
45° N
75° N
14/22
Ν
1000 km
INTRODUCTION METHODOLOGIE RESULTATS & DISCUSSION CONCLUSION REFERENCES
3 mécanismes principaux
1- Transport d’Ekman
2- Accélérations
3- Contraintes bathymétriques
Alaska Costal Current
Bailey et Picquelle (2002) mécanismes similaires abondance des larves de grande taille au niveau de la côte durant les années des anomalies El Niño
Ladd et col. (2002)Mécanisme additionnel: Tourbillons du large empiètent périodiquement sur les marges du plateau continental (déposent les eaux profondes).
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INTRODUCTION METHODOLOGIE RESULTATS & DISCUSSION CONCLUSION REFERENCES
Populations dont la zone de fraie est le plateau continental:
Corrélations positives
Affectées par ces mécanismes
Apports d’eau douce
Mélange des vents
Production
degré de mélange des vents
flux des rivières
+ grande partie de leur vielarvaire
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INTRODUCTION METHODOLOGIE RESULTATS & DISCUSSION CONCLUSION REFERENCES
Tourbillons
(Larves + [ Nutriments])
8 groupes = espèces du large: corrélées
négativement à ENIX et au vent
positivement au NPI
ENIX = mesure de T°: abondance des larves des espèces d’eau froide
ENIX + Vent transport des larves des profondeurs vers le plateau continental
= habitat défavorable
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INTRODUCTION METHODOLOGIE RESULTATS & DISCUSSION CONCLUSION REFERENCES
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Diversité • Diversité des espèces d’ichthyoplancton dans le GOA élevée L’écosystème du plateau écossais
Oregon
Mer de Bering
Golfe d’Alaska
Ν
165° E 105° W
70° N
42° N
LarvesLarves
Shackel et Franck, 2000.
• Les indices de richesse et diversité de Shannon-Wiener
positivement influencés par le mélange des vents et par les rivières.
•Point de rupture géographique: espèces d’eau froide du Nord – limite sud espèces d’eau tempérées plus septentrionales – limite nord
800 km
INTRODUCTION METHODOLOGIE RESULTATS & DISCUSSION CONCLUSION REFERENCES
• Les variables de vent et les indices d’apport d’eau douce
Plus d’influence et plus fort potentiel comme indicateur de réponse de
l’ichthyoplancton
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1) Tourbillons: rétention des larves de poissons et les entraine avec leurs proies zooplanctoniques.
2) Salinité dans la surface.
Apport d’eau douce
Variables Environnementales
• Ecoulements fluviaux Apport d’eau douce dans le Golfe d’Alaska
• Précipitations
INTRODUCTION METHODOLOGIE RESULTATS & DISCUSSION CONCLUSION REFERENCES
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Indices plus pertinents: Méso échelle
temporellement: ENIX X PDO.
Les vents soufflant le long de la côteFormation de tourbillons et la rétention de certains larves
Le mélange des vents Empêche la formation de tourbillons et découple les larves de leurs proies planctoniques
Effets opposés sur les larves de poissons
Échelle pluriannuelleBase décennale (basse fréquence)
INTRODUCTION METHODOLOGIE RESULTATS & DISCUSSION CONCLUSION REFERENCES
les indices dérivés de données relatives à l’ichthyoplancton pourraient être utiles à l’évaluation d’un changement biologique en réponse à une pression météorologique de méso échelle;
regroupements d’ichthyoplancton répondant à des pressions environnementales de méso échelle, ce qui peut indiquer leur adéquation en tant qu’indicateurs écologiques;
Les facteurs climatiques sont une force motrice majeure pour les larves de poissons, alors que les poissons adultes sont principalement influencés par la compétition et la pêche ;
La prochaine étape serait d’étudier le délai de réponse depuis les stades larvaires jusqu’aux stades adultes pour faire de l’ichthyoplancton un indicateur significatif des changements de régimes alimentaires.
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INTRODUCTION METHODOLOGIE RESULTATS & DISCUSSION CONCLUSION REFERENCES
Aebisher, N.J., Coulson, J.C., Colebrook, J.M., 1990. Parallel long-term trends across four marine trophic levels and weather. Nature 347, 753-755.
Anderson, P.J., Piatt, J.F., 1999. Community reorganization in the Gulf of Alaska following ocean climate regime shift. Mar. Ecol. Prog. Ser. 198, 117-123.
Bailey, K.M., Picquelle, S.J., 2002. Larval distribution of offshore spawning flatfish in the Gulf of Alaska: potential transport pathways and enhanced onshore transport during ENSO events. Mar. Ecol. Prog. Ser. 236, 205–217.
Beaugrand, G., Reid, P.C., Ibanez, F., Lindley, J.A., Edwards, M., 2002. Reorganization of North Atlantic marine copepod biodiversity and climate. Science 296, 1692-1694.
Boeing, W.J., Martin, M.H., Duffy-Anderson, J.T., 2007. Groundfish. In: Spies, R.B. (Ed.), Long-term Ecological Change in the Northern Gulf of Alaska. Elsevier, pp. 300-311.
Duffy-Anderson, J.T., Bailey, K.M., Ciannelli, L., Cury, P., Belgrano, A., Stenseth, N.C., 2005. Phase transitions in marine fish recruitment processes. Ecol. Complex. 2, 205-218.
Hollowed, A.B., Hare, S.R., Wooster, W.S., 2001. Pacific Basin climate variability and patterns of Northeast Pacific marine fish production. Prog. Oceanogr. 49, 257-282.
Ladd, C., Bond, N.A., 2002. Evaluation of the NCEP-NCAR reanalysis in the northeast Pacific and the Bering Sea. J. Geophys. Res. 107, 3158-3166.
Shackel, N.L., Franck, K.T., 2000. Larval fish diversity in the Scotian Shelf. J. Fish. Aquat. Sci. 57, 1747-1760.
Rutherford, E.S. 2002. Fishery management. In: Fuiman, L.A., Werner, R.G. (Eds.), Fishery Science. The Unique Contributions of Early Life Stages. Fishery Blackwell Publishing, pp. 206-221.
Southward, A.J., 1980. The western English Channel – an inconstant ecosystem. Nature 285, 361-366.
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INTRODUCTION METHODOLOGIE RESULTATS & DISCUSSION CONCLUSION REFERENCES
Merci de votre attention