Institut Méditerranéen d’Océanologie
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Félicitations à Saikou Oumar KIDE (EMBIO) qui a soutenu sa thése le 11 avril 2018

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Sur le sujet suivant :

"Analyse de la diversité et de la structuration spatio-temporelle des assemblages démersaux dans la zone économique exclusive mauritanienne"

Directeurs de thèses : Claude Manté (MIO) , Bastien Mérigot (Université Montpellier2)


Saikou, nouveau docteur en océanographie du MIO et les membres de son jury de thése

Résumé :

Un défi majeur pour les écologistes est la compréhension du fonctionnement et de la dynamique des écosystèmes face aux changements naturels et aux activités humaines, qui peuvent avoir d’importants impacts sur la biodiversité des assemblages d’espèces démersales. La zone économique exclusive Mauritanienne (ZEEM) constitue une zone de transition où cohabitent des espèces d’affinité tempérée et des espèces d’affinité tropicale. Pour répondre à ces préoccupations écologiques, nous devons comprendre le comportement des assemblages démersaux au cours du temps et dans l’espace du point de vue de : (1) leur composition, leur structuration face aux forçages naturels et anthropiques ; (2) des modèles de distribution de probabilité qui s’ajustent bien sur ces données d’abondances ; et (3) des principales composantes de la diversité et des effets des facteurs structurants sur les indices de diversité classiques. Premièrement, la méthode multivariée et multitableaux STATICO a été utilisée sur ces données d’abondance. Ensuite, les performances de plusieurs modèles statistiques de l’abondance d’espèces démersales ont été comparées, pour estimer au mieux leurs paramètres. Enfin, une étude de la variabilité spatio-temporelle de la diversité des espèces démersales (indices de diversité) et des effets de l’environnement et de la pression de la pêche a été entreprise.
La première partie de la thèse souligne que les facteurs abiotiques contribuent principalement à la structuration de quatre principaux assemblages d’espèces démersales persistants au cours du temps. Les effets de la pêche sur la composition et l’abondance des assemblages d’espèces démersales étaient relativement faibles, bien que non négligeables durant certaines années et dans quelques zones géographiques. Les trajectoires temporelles entre les assemblages et les conditions environnementales ont été mises en évidence pour certaines années et des zones spécifiques.
Dans la seconde partie, nous avons dû commencer par déterminer dans la ZEEM un nombre adéquat d’habitats (4), pour pouvoir ensuite répartir les comptages en « réplicats » associés aux habitats. Dans chacun des quatre types d’habitats, deux groupes d’espèces ont été identifiés : un groupe minoritaire d’espèces très agrégatives obéissant au modèle de distribution en log-séries de Fisher et un autre, majoritaire, d’espèces peu ou pas du tout agrégatives obéissant au modèle de distribution binomiale négative tronquée.
Dans la troisième partie de la thèse, les neuf indices de diversité analysés révèlent que cet ensemble peut être divisé en deux groupes distincts et complémentaires : (1) un groupe associé à la richesse spécifique et (2) un autre groupe associé à l’équitabilité. Un seul composant de la diversité ne peut donc pas représenter la diversité des poissons démersaux de la zone étudiée. Les GLM des indices complémentaires ont montré essentiellement un effet temporel et l’interaction Année-Strates bathymétriques. Aucun effet de l’effort de pêche n’a été observé sur la richesse spécifique, ni de la concentration en chlorophylle a sur l’équitabilité.
Ce travail pourrait fournir aux gestionnaires et aux scientifiques des connaissances complémentaires sur la dynamique spatio-temporelle des assemblages d’espèces démersales exploités dans des écosystèmes d’upwelling.

Mots clés : campagnes démersales, plateau continental, assemblages d’espèces, indices d’abondance, effort de pêche, température de surface, concentration en chlorophylle a, types d’habitats, STATICO, modèles de distributions d’espèces, indices de diversité, GLM, ZEE Mauritanie


Abstract
A major challenge for ecologists is to understand the functioning and dynamics of ecosystems faced to natural changes and human activities that can have significant impacts on biodiversity of groundfish species assemblages. The Mauritanian Exclusive Economic Zone (MEEZ) is a transitional area where temperate and tropical affinity species coexist. To address these ecological concerns, we need to understand the behavior of groundfish assemblages over time and space on : (1) Composition and structure facing to natural and anthropogenic forcings. (2) Parametric probability distribution models that adjust these abundances data ; and (3) Main diversity components and the structural factors effects on classical diversity indices. First, the multivariate and multi-table STATICO method was used on these abundance data. Then, the performance of several statistical models of groundfish species assemblages abundance were compared, to better estimate their parameters. Finally, a study of spatio-temporal variability on groundfish species assemblages’ (diversity indices) and the environmental and the fishing pressure effects.
The first part of this thesis underlines that the abiotic factors mainly contribute in the structuring of four major persistent groundfish species assemblages over time. The fishing effects on the composition and abundance of groundfish species assemblages were relatively low, although significant in some years and in some specific geographic areas. Temporal trajectories between groundfish species assemblages and environmental conditions have been highlighted for some years and in some specific areas.
In the second part, we had to start by determinig in the MEEZ and adequate number of habitats (4), to distribute counts data in “replicates” associated with habitats. In each of four type habitats, two species groups were identified : a minority group of species very aggregative well fitted by Fisher’s log-series distribution and another majority of species little or not aggregative well fitted by the truncated negative binomial distribution.
In the third part of the thesis, nine diversity indices analyzed reveal that this set can be split into two distinct and complementary groups : (1) a group associated with the species richness and (2) another group associated with evenness. One component of diversity may not represent the diversity of the groundfish in the study area. GLMs of complementary indices showed essentially a temporal effect and Bathymetric strata-Year interaction. No effect of fishing effort was observed on the species richness and neither was the concentration of chlorophyll a on the evenness.
This work could provide managers and scientists to further knowledge on the spatio-temporal dynamics of groundfish species assemblages exploited in upwelling ecosystems.

Keywords : demersal surveys, continental shelf, species assemblages, abundance indices, fishing effort, sea surface temperature, chlorophyll a concentration, habitat types, STATICO, species distribution models, diversity indices, GLM, Mauritania EEZ