Des données historiques mettent en évidence les effets de la pêche sur les réseaux trophiques marins
Publié par Isabelle le 17/01/2019 à 14:00
Source: © Union européenne, [2019] / CORDIS
La surpêche modifie la composition des communautés de poissons, ce qui peut affecter la manière dont les espèces interagissent les unes avec les autres ainsi qu'avec leur environnement. Mais ce phénomène reste largement inexploré en raison de l'absence de reconstitution des réseaux trophiques passés.

Dans le cadre du programme d'attribution des bourses individuelles Marie Skłodowska-Curie, le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande diversité de contribution, et...) Horizon (Conceptuellement, l’horizon est la limite de ce que l'on peut observer, du fait de sa propre position ou situation. Ce concept simple se décline en physique, philosophie, littérature, et bien d'autres...) 2020 FIMAF, financé par l'UE, a relevé ce défi en examinant l'évolution de la position trophique de trois espèces en réponse aux changements au niveau de la pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) exercée par la pêche au cours des 50 dernières années: le lieu noir, le cabillaud et l'églefin.

Ces grands prédateurs vivent dans différents habitats marins. Les chercheurs ont étudié à quel niveau du réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un petit filet), on appelle nœud (node) l'extrémité...) trophique (position trophique) un poisson (Les Poissons sont une constellation du zodiaque traversée par le Soleil du 12 mars au 18 avril. Dans l'ordre du zodiaque, elle se situe entre le...) se nourrissait et quelle était la source d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) (telle que le phytoplancton) à la base du réseau trophique. Les travaux ont été effectués sur le plateau des îles Féroé, dans l'Atlantique du Nord-Est (Le nord-est est la direction à mi-chemin entre les points cardinaux nord et est. Le nord-est est opposé au sud-ouest.).

Les scientifiques ont utilisé les isotopes stables d'azote (L'azote est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole N et de numéro atomique 7. Dans le langage courant, l'azote désigne le gaz diatomique diazote N2,...) et de carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) présents dans les protéines pour déterminer la position trophique du poisson (Dans la classification classique, les poissons sont des animaux vertébrés aquatiques à branchies, pourvus de nageoires et dont le corps est le plus souvent couvert d'écailles. On les...). "La matière organique (La matière organique (MO) est la matière carbonée produite en général par des êtres vivants , végétaux, animaux, ou...) de la proie (Une proie est un organisme capturé vivant, tué puis consommé par un autre, qualifié de prédateur.) est assimilée par le corps du prédateur (Un prédateur est un organisme vivant qui met à mort des proies pour s'en nourrir ou pour alimenter sa progéniture. La prédation est très courante dans la nature où les prédateurs jouent un...). La signature isotopique de cette matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état...) organique (La chimie organique est une branche de la chimie concernant la description et l'étude d'une grande classe de molécules à base de carbone : les composés organiques.) est également transmise au prédateur, en fonction de la proportion de cette proie dans son régime alimentaire (Pour les régimes alimentaires d'ordre culturel pratiqués par l'Homme voir pratique alimentaire; Pour les régimes visant à perdre du poids voir régime amaigrissant.) et en fonction du facteur d'enrichissement trophique", explique le professeur Peter Grønkjær, coordinateur du projet.

Une reconstitution des changements à long terme

En raison du manque d'échantillons historiques de tissus mous, les chercheurs ont dû reconstituer la position trophique historique du poisson en procédant à une analyse des isotopes stables sur la quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur...) infime de protéines contenues dans les structures calcifiées de l'oreille interne (L'oreille interne est une des parties de l'oreille, qui contient non seulement l'organe de l'ouïe, la cochlée ou limaçon, mais aussi le Système...) du poisson, appelées otolithes. Les otolithes ont été collectés depuis plus d'un siècle (Un siècle est maintenant une période de cent années. Le mot vient du latin saeculum, i, qui signifiait race, génération. Il a ensuite indiqué la durée d'une génération humaine et faisait 33 ans 4 mois...) dans le cadre d'enquêtes régulières sur la pêche et permettent aux scientifiques de remonter dans le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) pour explorer l'histoire de la structure des réseaux trophiques.

Les chercheurs ont réussi à reproduire l'évolution à long terme de la position dans le réseau trophique (les niches trophiques) d'espèces de poissons soumises à différentes pressions de pêche et vivant dans différents habitats marins.

Ces données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) ont permis aux scientifiques de modéliser les relations entre les changements de la niche trophique et le niveau des activités de pêche se déroulant dans la région au cours de la même période. "La modélisation de ces corrélations a également permis aux scientifiques d'explorer les effets des forces climatiques sur les niches trophiques afin de fournir une compréhension exhaustive de l'influence des effets des changements environnementaux sur les réseaux trophiques", explique la Dre Charlotte Sirot, chercheuse postdoctorale.

Une gestion améliorée de la pêche

Les résultats ont été les premiers à montrer que la cabillaud, l'églefin et le lieu noir avaient tous connu, depuis 1950, des changements temporaires au niveau de leur niche trophique. "Cela suggère que les effets des changements environnementaux, dus aux activités de pêche ou au climat (Le climat correspond à la distribution statistique des conditions atmosphériques dans une région donnée pendant une période de temps...), sont ressentis dans l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être...) des différents habitats d'alimentation", observe la Dre Sirot.

Le résultat principal de FIMAF réside toutefois dans la forte corrélation identifiée entre, d'une part, les activités de pêche (représentées dans cette étude en termes de mortalité par pêche) et les forces climatiques (en particulier l'oscillation (Une oscillation est un mouvement ou une fluctuation périodique. Les oscillations sont soit à amplitude constante soit amorties. Elles répondent aux mêmes équations quel que soit le domaine.) multidécennale de l'Atlantique) et, d'autre part, les modifications à long terme des niches trophiques des trois espèces étudiées. Les écologistes peuvent utiliser ces données et la méthodologie pour étendre cette approche à d'autres espèces et obtenir une vision encore plus détaillée de l'évolution des réseaux trophiques marins.

La connaissance des effets cachés de la pêche sur la structure des réseaux trophiques fournira donc des informations cruciales aux décideurs des autorités gouvernementales de l'UE, des comités nationaux et des professionnels locaux, en matière de gestion de la pêche et de législation. "Une analyse correctement effectuée peut servir de signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les signaux lumineux sont employés depuis la nuit des temps par...) d'alerte rapide en cas de modification des écosystèmes marins", conclut la Dre Sirot.
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