Assemblages d'espèces pélagiques dans les eaux hawaiiennes (depuis Déc. 2007)


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Nous étudions actuellement des données de pêche à la palangre pour étudier les tendances et patterns des assemblages d'espèces pélagiques dans les eaux hawaiiennes.











Tendances globales de la concentration en Chlorophylle (Fév. 2007 - Déc. 2007)


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Nous avons utilisé des donnée satellites de couleur de l'océan fournies par l'instrument SeaWiFS pour étudier les tendances à long terme (9 ans) dans les grandes régions océaniques. Cette étude cible particulièrement les régions les plus oligotrophiques (faible concentration en chlorophylle) de l'océan.








SeaWiFS fournit des estimations satellites de la concentration en chlorophylle des eaux de surface depuis Septembre 1997. Nous disposons donc maintenant d'une série temporelle sans précédent, sur presque dix ans, de la concentration en chlorophylle des eaux de surface à l'échelle globale.
Les gyres subtropicaux représentent les plus grands écosystèmes dans chaque bassin océanique majeur et occupent environ 40% de la surface de la Terre. La productivité biologique de ces écosystèmes oligotrophiques étant très faible, ils sont parfois appelés "déserts biologiques"; du fait de leur grande superficie, ils sont néanmoins loin d'être insignifiants à l'échelle globale.
L'évolution de la taille de ces gyres est un indicateur de changements biologiques dans l'océan et du fait de leur grande taille, même des changements mineurs peuvent avoir des impacts significatifs sur la distribution spatiale de la chlorophylle de surface de l'océan mondial.

chl Les tendances temporelles de la surface des gyres oligotrophiques et de la température moyenne de surface ont été analysées via un modèle additif généralisé (GAM). Nous avons ajusté un modèle contenant une fonction linéaire du temps (pour modéliser la tendance à long terme) et un terme mensuel lissé (pour modéliser la variation saisonnière) aux séries mensuelles.

Les résultats montrent que, depuis 1998, les habitats océaniques les moins productifs dans 4 des principaux océans mondiaux (Pacifique Nord, Pacifique Sud, Atlantique Nord et Atlantique Sud) se sont agrandis à des taux moyens de 0.8%/an à 4.3%/an.

Cette expansion est associée à une augmentation de la température de surface mensuelle moyenne dans les gyres subtropicaux, ce qui est en accord avec l'hypothèse que à mesure que les gyres subtropicaux se réchauffent, ils deviennent plus stratifiés et les zones oligotrophiques s'étendent.


Référence
Polovina, J.J., Howell, E.A., Abecassis, M., 2008, Ocean’s least productive waters are expanding. Geophysical Research Letters, 35, L03618, doi:10.1029/2007GL031745.


Influence du feeding sur les raies pastenagues du lagon de Moorea
(Nov. 2006 - Jan. 2007)


raies 14 raies pastenagues (Himantura Fai) ont été équipées de marques acoustiques passives entre Mars et Juillet 2005, et 6 hydrophones multi-directionnels (récepteurs acoustiques) ont été déployés dans le lagon de Moorea, entre les motus Fareone et Tiahura et la passe de Papetoai.

L'objectif de cette étude est d'étudier les mouvements des raies dans le lagon, et de déterminer si les activités touristiques de feeding (nourrissage) des raies ont un impact sur celles-ci, dans le cadre de la création de la réserve marine de Tiahura en 2004. En effet, deux sites de feeding ont été créés dans le lagon nord-ouest de Moorea en 1995 puis 1999, et attirent chaque jour plusieurs dizaines de touristes.

Cette étude, financée par le gouvernement de la Polynésie Française et par le ministère de l'Outre-Mer français, est menée par l'association Te Mana O Te Moana, dirigée par Cécile Gaspar, en collaboration avec le CRIOBE.

Entre Nov. 2006 et Jan. 2007, j'ai analysé les données de présence/absence enregistrées par les récepteurs pour étudier l'activité des raies au voisinage des sites de feeding et dans le reste du lagon.

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8 autres raies (4 nourries et 4 sauvages) ont aussi été marquées avec des marques acoustiques actives et suivies en bateau pendant des durées allant de plusieurs heures à 3 jours.
J'ai utilisé Arcview 3 et l'extension Animal Movement développée par Philip Hooge de l'USGS Alaska, pour déterminer les habitats des raies qui présentaient une fidélité à un site (site fidelity test), afin d'étudier les différences entre les raies nourries et les raies sauvages.





Mouvements verticaux de l'opah (2006)


opah L'Opah (Lampris guttatus) est un poisson pélagique de mi-profondeur. Il constitue une importante prise accessoire des palangres hawaïennes qui ciblent le thon obèse (Thunnus obesus). Particulièrement recherché par les restaurants, ce poisson exotique est généralement pêché en faibles, mais non négligeables, quantités.
Comme aucune pêche ne cible cette espèce, elle a été très peu étudiée, et presqu'aucune information sur la biologie et l'écologie de cette ressource n'est à ce jour disponible.

Cette étude concerne les mouvements verticaux de l'opah, étudiés au moyen de marques acoustiques (pop-up satellite archival transmitting tags) déployées sur certains individus (n=10), et qui enregistrent la profondeur du poisson, la température de l'eau et le niveau lumineux à cette profondeur.

Nous avons essayé de décrire les principales caractéristiques du mouvement vertical de l'opah, et d'établir un lien entre le comportement de chaque individu et les structures océaniques qu'il a pu rencontrer, en utilisant des données satellites d'altimétrie (AVISO) et des données océaniques du World Ocean Atlas.
tag
Nous avons constaté que, dans le gyre subtropical au nord-est des îles Hawaïennes, l'opah occupe généralement des profondeurs de 50 à 400 m correspondant à des températures de 8 à 22ºC. Ils occupent souvent des eaux plus profondes (100–400 m) le jour que la nuit (50-150m) mais se déplacent constamment verticalement au sein de ce vaste habitat.

Leur vitesse verticale moyenne est inférieure à 25 cm/s mais en une occasion, une descente brusque à 4 m/s a été enregistrée, qui pourrait correspondre à une fuite face à un prédateur.

L'utilisation de l'habitat vertical par chaque opah marqué varie en fonction des conditions océaniques locales, mais sur une période de 24h, la température moyenne de l'eau qu'il traverse reste dans un intervalle relativement faible (14.7 à 16.5ºC).


Pour obtenir une estimation des trajectoires suivies par les poissons que nous avons marqués, nous avons utilisé l'excellent package Trackit pour R, développé par Anders Nielsen et John Sibert du Pelagic Fisheries Research Program (PFRP), à SOEST, Hawaii. Ce package permet d'obtenir une estimation des positions des poissons à partir des niveaux lumineux enregistrés par les marques satellites (deux mesures par jour).

tracks track-CI

















En examinant des données Aviso de hauteur de la surface de la mer (SSH), nous avons constaté que l'un des poissons est passé à proximité d'un eddy (tourbillon) cyclonique (upwelling). Malheureusement, l'intervalle de confiance à 95% de la position quotidienne du poisson est trop large pour déterminer si l'opah a traversé l'eddy ou s'il a voyagé autour en suivant le bord.

Td-structure
Néanmoins, le profil de température construit à partir du mouvement vertical de l'opah en question montre que pendant cette même période il occupait une région caractérisée par des isothermes relativement espacés. Cette relation entre la température et la profondeur suggère que l'opah se situait au niveau du bord convergent de l'eddy. S'il avait traversé le centre (divergent) de l'eddy, la relation entre la température et la profondeur serait beaucoup plus compacte.


Référence
Polovina, J.J., Hawn, D., Abecassis, M., 2008, Vertical movement and habitat of opah (Lampris guttatus) in the central North Pacific recorded with pop-up archival tags. Marine Biology, 153:257–267.


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