FishConnect

Aires marines protégées, connectivité des poissons et changement climatique

Afin de définir la configuration optimale des nouvelles aires marines protégées, le projet Fishconnect a utilisé des modèles qui simulent la dispersion des larves entre les différentes aires marines protégées (AMP). Il a également montré comment le changement climatique pouvait modifier ces déplacements.

Contexte

La mer Méditerranée comprend plus d’une centaine d’AMP qui jouent un rôle essentiel dans la protection de la biodiversité marine. Elles couvrent moins de 2 % de la surface de cette mer. Elles sont aussi considérées comme de bons outils pour gérer les activités de pêche en permettant le renouvellement des populations. La connectivité des populations, assurée notamment par la dispersion des larves en fonctions des courants, est un élément essentiel de l’efficacité du réseau d’AMP. La question du positionnement de nouvelles AMP reste entière, notamment dans un contexte de changement climatique.

Questions

Quels seront les effets du changement climatique sur la connectivité entre les aires marines protégées ? Quelles en seront les conséquences pour la survie des espèces et la diversité génétique ? Comment le futur réseau d’aires marines protégées peut-il être amélioré afin de maintenir la biodiversité, dans les conditions actuelles et futures ? Quelles seront les implications en termes de gestion des pêches?

Méthodes

• Développement d’analyses pour augmenter les connaissances sur la connectivité entre les réserves des espèces de poissons, à partir d’une base de données existante sur les distributions et les traits biologiques des poissons en mer Méditerranée ;
• Développement d’un modèle biophysique intégrant les courants marins pour mettre en évidence la connectivité dans le réseau des AMP ;
• Étude de l’impact du changement climatique sur la connectivité en simulant trois mécanismes impliqués dans la connectivité : les changements hydrodynamiques, les changements de la date de reproduction et le taux de croissance larvaire ;
• Développement d’un algorithme qui étend un réseau de réserve existant sur un critère de connectivité optimal, la méthode est basée sur la théorie des perturbations des valeurs propres de la matrice de connectivité ;
• Développement d’un logiciel pour simuler les flux de gènes en tenant compte de la biologie des espèces marines.

Résultats

• L’utilisation de modèles hydrodynamiques pour simuler la dispersion de larves en fonction de la vitesse et de la direction des courants marins, jusqu’à la fin du 21^e siècle, a montré que la connectivité entre AMP sera affectée. En particulier, la distance de dispersion des larves subira une réduction de 10 % au cours du siècle (soit 9 kilomètres en moyenne).
• Les scientifiques ont également démêlé les processus physiques et biologiques responsables de cette diminution. La dispersion des larves est un processus complexe régi non seulement par les courants marins, mais aussi par la saison de reproduction des adultes et la durée de vie larvaire.
• L’étude a mis en évidence que les changements de vitesse et de direction des courants marins auront très peu d’influence sur la dispersion larvaire.
• C’est surtout l’effet de la hausse des températures sur la durée de vie larvaire qui aura l’effet le plus fort sur la connectivité avec, en particulier, une accélération des taux métaboliques des larves qui engendreront une croissance plus rapide et une dispersion réduite.
• Cette hausse des températures provoquera une réduction de la durée de vie larvaire qui serait responsable de la réduction des distances de dispersion d’environ 68 mètres par an. Une telle réduction entrainerait une diminution des surfaces essaimées par les AMP de 3 % soit environs 2 700 000 hectares de plateau continental exploités par la pêche.
• Néanmoins des effets positifs sont également attendus puisque la connectivité entre AMP pourraient augmenter jusqu’à 5 % pour certaines espèces. En effet, les espèces dont la reproduction est actuellement limitée par les températures froides du Nord de la mer Méditerranée (comme le mérou brun et d’autres espèces thermophiles) seront favorisées par la hausse de la température avec un plus grand nombre d’AMP alimentant le plateau continental en larves.

Implications

• Ces résultats ont permis de montrer le rôle déterminant de la connectivité des aires marines protégées pour préserver la biodiversité : un réseau bien connecté permettrait le recrutement de l’ensemble du plateau continental.
• Des recommandations utiles pour la gestion du réseau d’aires marines protégées sont proposées pour :
  • améliorer la connectivité des AMP en Méditerranée :
  • réfléchir à de nouveaux emplacements grâce la méthode proposée, pour positionner ces futurs AMP avec un objectif de connectivité optimale ;
  • tenir compte des effets possibles du changement climatique sur la connectivité.