Les effets des changements environnementaux sur la répartition et l’abondance des populations de poissons sont une source de préoccupation majeure pour les scientifiques et les gestionnaires des pêches. C’est le cas pour les petits poissons pélagiques qui sont des éléments essentiels des écosystèmes marins en raison de leur position intermédiaire dans le réseau trophique et de leurs importantes biomasses. Dans les écosystèmes ‘upwelling, la biomasse totale de poissons est généralement dominée par les petits  pélagiques, souvent une espèce d’anchois et/ou une espèce de sardine ou de sardinelle. On parle d’écosystèmes structurés en « taille de guêpe » (« wasp-waist», sensu Rice, 1995 et Bakun, 2006, Figure 1), en raison du faible nombre d’espèces de petits pélagiques qui constituent ce niveau trophique intermédiaire. Dans ce cas, le contrôle de la chaîne trophique serait réalisé par le maillon intermédiaire, les petits pélagiques. Ainsi, cet échelon intermédiaire va jouer un rôle central dans la structure et la dynamique de l’écosystème, à la fois par le contrôle de type « top-down » (contrôle des prédateurs supérieurs sur les maillons trophiques inférieurs) sur le plancton dont il se nourrit, et par contrôle « bottom-up» sur les nombreux prédateurs marins qui les consomment (Cury et al., 2000). Les fluctuations d’abondance des stocks de poissons pélagiques traduisent des changements importants de structure et de fonctionnement dans les écosystèmes d’upwelling. Des mortalités importantes ont été observées à des niveaux trophiques supérieurs (oiseaux, mammifères marins, grands poissons prédateurs) en réponse à la diminution d’abondance de leurs proies.

Résumé

Le système d’upwelling nord-ouest africain au large du Maroc, de la Mauritanie, de la Gambie et du Sénégal est le système le plus productif au monde en termes de productivité primaire. Elle se traduit par une importante biomasse de poissons principalement dominée par les petits poissons pélagiques qui sont les principales ressources vivantes exploitées de la région. Dans un contexte de gestion partagée par plusieurs pays des ressources halieutiques de la région, comprendre les facteurs qui contrôlent la répartition spatiale de ces populations et l’évolution de leurs abondances est un enjeu crucial pour les pêcheries et le développement socio-économique de la région. Le but principal de cette thèse est d’une part de décrire les variations saisonnières et interannuelles de l’environnement marin de l’upwelling des Canaries le long de la Côte nord-ouest de l’Afrique, et d’autre part de relier ces variations avec les dynamiques spatio-temporelles de ces principales espèces d’importance commerciale. Nous avons utilisé différents jeux de données disponibles et développé différentes approches afin d’avoir une vision la plus complète possible du fonctionnement de cet écosystème. Ainsi, nous avons combiné des données satellitaires, des données de campagnes scientifiques acoustiques, des statistiques de pêche et des analyses de formes d’otolithes. Le long des côtes NW africaines (10°-35° N), nos données nous ont permis d’identifier trois régions avec une saisonnalité et une intensité de l’upwelling bien différencié. La région présente une forte variabilité latitudinale et temporelle des conditions environnementales.

La partie sud de la zone (~ entre 10° et 24°N) se caractérise par des eaux plus chaudes et plus riche en Chlorophylle-a que la partie nord. La majeure partie de la variabilité des paramètres environnementaux étudiés est due à la saisonnalité (>60%). Au cours de la période d’étude (2002-2012), nous avons noté une tendance significative au réchauffement allant de 0.01°C. à 0.04°C.an-¹ et un renforcement général de l’upwelling, mais une tendance à la baisse de la concentration en Chl a dans l’ensemble de la zone étudiée. Il existe un gradient latitudinal sud-nord de la phénologie du bloom de phytoplancton (période, durée et l’ampleur du bloom). Cependant, il n’y a pas de tendances interannuelles significatives de la phénologie du bloom phytoplanctonique ni de corrélations ou tendances avec les paramètres physiques de l’environnement étudié (SST, indice d’upwelling, vent). L’écosystème du courant des Canaries se caractérise par le couple sardines/sardinelles. L’anchois, bien que présent dans cet écosystème, ne joue pas un rôle aussi important que dans les autres systèmes d’upwelling.

Les relations entre les abondances d’anchois, de sardines et de sardinelles avec les paramètres environnementaux ont été étudiées à différentes échelles à l’aide de modèles additifs généralisés (GAM). Les résultats de notre étude indiquent que les variations spatio-temporelles de l’abondance de l’anchois et de la sardinelle sont davantage contrôlées par le gradient thermique que par la productivité biologique. La sardine semble être plus contrôlée par une fenêtre environnementale optimale d’intensité d’upwelling et de température « optimal upwelling and temperature windows ». Nous avons pu pour la première fois mettre en évidence l’existence d’une alternance temporelle d’abondance entre l’anchois et la sardine comme cela est connu dans d’autres systèmes d’upwelling. Enfin, pour contribuer à la connaissance sur la structuration des populations de la sardinelle ronde qui préoccupent les scientifiques et les gestionnaires des pêches, nous avons mené une étude sur l’analyse de la forme des otolithes. L’existence possible de plusieurs stocks de sardinelle en lien avec des structures océanographiques ne confortent pas la politique de gestion actuelle qui considère un stock unique au large de la côte NW africaine.

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