Approche socio-écosystémique pour évaluer la gestion des récifs artificiels par modélisation du réseau d'acteurs et du réseau trophique Etude de cas sur trois éco-régions maritimes métropolitaines

par Jessica SalaÜN (Salaun)

Projet de thèse en Geographie et aménagement de l'espace

Sous la direction de Sylvain Pioch.

Thèses en préparation à Montpellier 3 , dans le cadre de École doctorale 60, Territoires, Temps, Sociétés et Développement (Montpellier ; 2015-....) , en partenariat avec CEFE - Centre d'Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (laboratoire) et de Fonctionnement des Ecosystèmes (equipe de recherche) depuis le 01-01-2019 .


  • Résumé

    Depuis 50 ans, les récifs artificiels sont utilisés comme réponse à la diminution des stocks halieutiques et immergés sur l'ensemble des façades maritimes avec une prépondérance en Méditerranée (Tessier, 2013). Bien qu'ils soient utilisés comme outils de gestion depuis longtemps, les retours sur leurs impacts sont rares ou partiels (Véron, 2008). Les études réalisées sont incomplètes et ciblent principalement l'évolution d'indicateurs d'abondance et de richesse spécifique de la faune et la flore aux abords des récifs ou se focalisent généralement sur un compartiment spécifique ou des espèces cibles (Claudet, 2006). Ces études, bien qu'elles aient montré l'effet direct des récifs sur l'augmentation de la production primaire locale (Claudet, 2006), n'apportent qu'une réponse partielle à la problématique d'évaluation de la contribution des récifs artificiels au sein d'un écosystème. De plus, l'effet d'attraction ou de concentration des peuplements de poissons autour des récifs restent encore à débattre (Lee et al., 2017). Il apparait alors nécessaire d'adopter une vision plus globale des relations entre les espèces et de prendre en compte l'ensemble du réseau trophique et de ses flux pour réaliser cette évaluation (Raoux, 2017). Les récifs artificiels sont généralement immergés sur des substrats meubles pour reconstituer ou créer un habitat rocheux plus favorable au développement de la faune marine. Il y a donc une modification anthropique du milieu par immersion de récifs. Dans ce contexte, le projet de recherche se propose de répondre aux problématiques suivantes : 'Existe-t-il un seuil au-dessus duquel les fonctionnalités écologiques des récifs artificiels sont supérieures à celles de l'habitat initial ?' et 'Quels sont les critères d'implantation de récifs artificiels sur substrat meuble pour répondre aux objectifs d'augmentation des fonctionnalités écologiques ?'. Pour répondre à ces problématiques, le projet de recherche se propose d'appliquer des méthodes biophysiques développées dans le cadre des études d'impacts environnementales. Ces approches écologiques reposent sur l'évaluation de l'état de fonctionnement écologique des milieux avant et après impacts (Mechin et Pioch, 2016), autrement dit avant et après immersion de récifs artificiels dans cette étude. Dans un premier temps, l'écosystème de la zone impactée est étudié à travers la composition des peuplements, la structure des communautés et l'analyse fonctionnelle, déterminant des indicateurs du milieu. Dans un second temps, à partir de ces indicateurs, une évaluation de l'état écologique, avant et après impact, est établie. Enfin, à partir de ces résultats, des calculs sont réalisés pour déterminer des pertes et gains de fonctionnalités par rapport à l'état initial (Pinault et al., 2017b). Ce projet de recherche s'appuiera sur des références d'évaluation et de modélisation écosystémique de la ressource halieutique et appliquera les méthodologies et les recommandations obtenues au cas particulier des récifs artificiels. A partir des résultats de gains et pertes de fonctionnalités, l'enjeu sera de déterminer des surfaces minimales d'implantation de récifs artificiels pour proposer les récifs artificiels comme outils de compensation (dans le cadre des mesures Eviter Réduire Compenser).

  • Titre traduit

    Socio-ecosystem approach to evaluate the management of artificial reefs by modeling the network of actors and the food web.


  • Résumé

    For 50 years, artificial reefs have been used as a response to the decline of marine fisheries and have been submerged all along the French coasts, especially in the Mediterranean Sea (Tessier, 2013). Although they have been used as coastal management tools for a long time, feedback on their effects is non common or partial (Véron, 2008). Most of ecological studies focus on precise indicators like evolution of abundance, species richness or only on valuable species (Claudet, 2006). Although these studies have shown the increase of local primary production due to reefs effect (Claudet, 2006), they only provide a partial answer to the assessment of artificial reefs contribution within the global marine ecosystem. Moreover, the attracting or concentrating fish stocks effect around reefs is still debated (Lee et al., 2017). Therefore, it appears necessary to adopt an holistic view of the reef effect through the use of trophic network modelling (Raoux, 2017). Artificial reefs are mainly submerged on fine sediments to restore or create rocky habitats more favourable to marine fauna diversity. Thus, there is an anthropogenic modification of the environment by immersion of artificial reefs. The research project intends to answer the following questions: 'Is there a threshold above which the ecological functionalities of the artificial reefs are greater than the previous habitat?' and 'What are the criteria to implement artificial reefs on fine sediment seabed to reach the goals of increase biodiversity?'. The research project intends to apply biophysical methods, developed in environmental impact assessments. These ecological approaches are based on the assessment of the ecological functionalities 'before' and 'after' the impact (Mechin and Pioch, 2016) - before and after immersion of artificial reefs in this study. In the first step, the ecosystem of the impacted area is evaluated through a modelling trophic network to define indicators. In a second step, from these indicators, an assessment of the ecological state, before and after impact, is established. Finally, from these results, calculations are made to quantify ecological loss and gain (Pinault et al., 2017b). This research project will apply the methods and recommendations of ecological equivalence assessment and fisheries resources modelling to the specific case of artificial reefs. From gains and losses results of ecological functionalities, the aim will be to quantify the minimal surfaces of artificial reefs implantation to recommend the artificial reefs as mitigation tools.