M2 - Ecologie / Biostatistiques

Type de poste
Niveau d'étude minimal
Dates
Durée du poste
Contrat renouvelable
Contrat non renouvelable
Date de prise de fonction
Date de fin de validité de l'annonce
Localisation
Adresse

Avenue du Général de Gaulle
14520 Port-en-Bessin
France

Contacts
Julien Normand
Tania Hernández Fariñas
Eric Foucher
Email du/des contacts
julien.normand@ifremer.fr
Tania.Hernandez.Farinas@ifremer.fr
Eric.Foucher@ifremer.fr
Description

Sujet : Influence des conditions environnementales sur la variabilité du recrutement, chez 2 espèces de bivalves de la baie de Seine

Conditions pour postuler : envoyer CV et lettre de motivation avant le 15 novembre 2020 à Julien Normand

Description du stage :
Au cours des dernières décennies, il est devenu de plus en plus évident que les activités humaines étaient devenues le principal facteur influençant le fonctionnement des écosystèmes (Rockström et al., 2009). Situés à l’interface terre-mer, les estuaires et les écosystèmes côtiers paraissent particulièrement affectés par les changements climatiques et sont directement soumis à des pressions anthropiques intenses. Dans leur récente revue de la littérature, Cloern et al. (2016) ont reporté des changements extrêmement rapides de composition des communautés qui les peuplent et des changements abrupts de productivité. D’un autre côté, certains scientifiques soulignent également le fait que ces variations sont difficiles à interpréter, puisque les fluctuations des facteurs abiotiques tels que la salinité, la température, les sels nutritifs ou la concentration en oxygène dissout varient simultanément, souvent de manière erratique (Zettler et al., 2017). Il paraît donc crucial d’être capable d’identifier les variations de court-termes, de celles qui se déroulent sur le plus long terme, et de déterminer l’influence des facteurs locaux au regard des changements de plus large échelle induits par les activités humaines.
Les programmes d’observation menés sur des décennies procurent des données très intéressantes pour qualifier sur le long-terme l’évolution des écosystèmes; afin de caractériser leur état écologique passé, présent et de prédire leur état futur sous différents scénarios. Dans le cadre de ce sujet, nous profitons de séries déjà acquises pour prospecter les causes de la variation inter-annuelle du recrutement chez 2 espèces de bivalves.
La coquille Saint-Jacques (CSJ) Pecten maximus est une espèce très exploitée par les flottilles côtières de la Manche, en particulier en Normandie. La baie de Seine constitue avec la baie de Saint-Brieuc l’un des deux gisements les plus productifs d’Europe. A ce titre, et depuis plus de 30 ans, l’Ifremer effectue chaque année une campagne d’évaluation de ce stock. Par ailleurs, les moules de l’espèce Mytilus edulis constituaient également des gisements importants dans la zone subtidale de la baie de Seine. Ces gisements ont été exploités jusqu’en 2014, et ont pu produire jusqu’à 30 000 tonnes annuelles, avant que la population ne s’effondre au cours de ces dernières années. Pour cette espèce également, l’Ifremer a contribué aux campagnes annuelles d’évaluation du stock, et une série historique de plus de 35 ans a été constituée. Ces 2 bases de données permettent d’avoir une vision à long terme de l’évolution de ces populations.
Sensu stricto, le recrutement désigne l’arrivée d’une nouvelle génération dans la pêcherie. Pour ces 2 espèces, le recrutement intervient donc dans le courant de la seconde année de vie, puisque les individus dont la taille est très inférieure à la taille commerciale échappent aux méthodes de pêche et de prospection utilisées pour les estimations de stock. La variabilité inter-annuelle du recrutement intègre donc celle du succès reproducteur des géniteurs, celle de la survie, de la dispersion larvaire et de la métamorphose, et les éventuels phénomènes de mortalité ou d’exportation subits par les individus post-métamorphiques, encore trop jeunes pour être effectivement prélevés par les engins de pêche. Chez les bivalves, l’ensemble de ces processus est largement tributaire des conditions environnementales : modifications de l’habitat sédimentaire, variations inter-annuelle des paramètres hydrologiques et courantologiques. Une première étude portant sur la variabilité du recrutement des CSJ avait d’ailleurs eu lieu lors du projet ANR-COMANCHE en 2013, et avait permis de mettre en évidence une relation forte entre la température moyenne de surface de l’année de reproduction et le recrutement observé deux années plus tard. Pour le stock de moules, la variabilité inter-annuelle du recrutement du stock de Baie de Seine n’a fait, à notre connaissance, l’objet d’aucune étude.
L’objectif de ce stage tiendra en priorité à tester différents modèles décrivant la variabilité inter-annuelle du recrutement pour ces 2 espèces par celle des paramètres de l’environnement.
Pour cela, le stagiaire s’appuiera sur la série chronologique de données de recrutement annuel issues des campagnes de prospection en baie de Seine pour les CSJ (1992-2019) et pour les moules (1982-2019). Les paramètres environnementaux considérés seront issus des réseaux d’observation des paramètres hydrologiques coordonnés par Ifremer (REPHY, RHLN) et de la modélisation bio-hydrodynamique (projet "Modélisation et Analyse pour la Recherche Côtière", Ifremer-LOPS). Des données relatives au débit des fleuves côtiers, des données de mesures satellitaires en mer, et des données météorologiques seront également considérées.
Les indicateurs « environnementaux » seront sélectionnés sur la base d’une stratégie mêlant étude bibliographique approfondie. Une fois les hypothèses explicitées, les paramètres seront injectés dans des modèles (GLM[M] & GAM[M]) décrivant les indices d’abondances annuels et ceux-ci seront réduits après tests de celles-ci selon une stratégie de parcimonie. Une fois cet objectif atteint, et selon l’état d’avancement des travaux, différentes sous-tâches pourront également être confiées au stagiaire comme :
- la prédiction de l’évolution des stocks selon différents scénarios climatiques, s’appuyant sur les modèles précédemment développés ;
- la comparaison des résultats avec d’autres modèles de recrutement développés pour d’autres pêcheries de CSJ (Gourault et al., 2019) ;
- la mise en œuvre d’analyses multivariées de la variation spatio-temporelle des stocks et des paramètres environnementaux (analyses triadiques partielles sur tableaux croisés) ;
- le développement de méthodes de représentation basées sur les géostatistiques.
Références citées :
• Rockström, J., Steffen, W., Noone, K., Persson, A., Stuart Chapin III, F., Lambin, E. F., Lenton, T. M., Scheffer, M., Folke, C., Schellnhuber, H. J., Nykvist, B., de Wit, C. A., Hugues, T., van der Leeuw, S., Rodhe, H., Sorlin, S., Snyder, P.K., Costanza, R., Svedin, U., Falkenmark, M., Karlberg, L., Corell, R. W., Fabry, V. J., Hansen, J., Walker, B., Liverman, D., Richardson, K., Crutzen, P., Foley, J. A.. A safe and operating space for humanity. Nature 461, 472-475 (2009)
• Cloern, J. E., Abreu, P. C., Carstensen, J., Chauvaud, L., Elmgren, R., Grall, J., Greening, H., Johansson, J. O. R., Kahru, M., Sherwood, E. T., Xu, J., Yin, K. Human activities and climate variability drive fast-paced change across the worl’s estuarine-coastal ecosystems. Global Change Biology 22, 513-529 (2016)
• Zettler, M. L., Friedland, R., Gogina, M., Darr, A. Variation in benthic long-term data of transitional waters: Is interpretation more than speculation? PLoS ONE 12(4):e0175746 (2017)
• Gourault Melaine, Lavaud Romain, Leynaert Aude, Pecquerie Laure, Paulet Yves-Marie, Pouvreau Stephane. New insights into the reproductive cycle of two Great Scallop populations in Brittany (France) using a DEB modelling approach . Journal Of Sea Research , 143, 207-221 (2019)

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