AFH La Rochelle – 19-20-21 juin 2007 Anik BrindAmour EMH Nantes Ifremer 8 ième forum halieumétrique Diversité fonctionnelle : Étude préliminaire sur les

AFH La Rochelle – 19-20-21 juin 2007lfremerlfremer

Anik Brind’AmourEMH Nantes Ifremer

8ième forum halieumétrique

Diversité fonctionnelle : Étude préliminaire sur Diversité fonctionnelle : Étude préliminaire sur les nourriceries du golfe de Gascogne les nourriceries du golfe de Gascogne

http://www.science-decision.net


Impacts perturbations anthropiques

Rapport CIEM – Divisions VIII abd (2004)

Diminution de la biomasse/abondance

Disparition d’espèces

Diversité fonctionnelle

Éch

elle

s lo

cale

/rég

iona

le

Modification de la structure des communautés

Fonctionnement des écosystèmes

?


Diversité fonctionnelle

« Étendue et valeur associées aux traits des espèces/organismes qui influencent la fonctionnalité d’un écosystème » (Tilman 2001)

Se base sur les traits fonctionnels des espèces

- Traits d’effet et traits de réponse

Diversité fonctionnelle (DF) :

- Favorise la stabilité de l’écosystème

- Panoplie d’indices pour l’estimer

(Bady et coll. 2005, Mouillot et coll. 2005, Petchey et Gaston 2002, Elliott et Dewailly 1995 , Mason et coll. 2003)

Concept de niche fonctionnelle apparenté à celui de niche écologique

Figure de Rosenfeld et coll. (2002)

: piscivores : planctivores : détritivores


Indices et décisions

Figure modifiée de Petchey et Gaston (2006)

Nombre de décisions à prendreNombre de décisions à prendre

Importance du choix des traits fonctionnels associés aux perturbations d’intérêt et qui structurent significativement la communauté

Démarche pour une sélection des traits fonctionnels structurants


Modifiée de Mouillot et coll. (2007)

Filtre écologique

Traits fonctionnels structurantsConcept



Filtre environnemental

Concept

Traits fonctionnels structurants




Concept





Concept






Concept






Esp

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de

pois

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Sites d’échantillonnage

Quantitatives

A: kxm

Esp

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Quantitatives

A: kxm

Traits biologiques

Binaire et multi-classes

B: kxn

Traits biologiques


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Quantitatives

C: pxm

Var

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Quantitatives

C: pxm

Corrélations

D: pxn

(D = CA’B)

Corrélations

D: pxn

Corrélations

D: pxn

(D = CA’B)

Legendre et coll. 1997, Dray et Legendre soumis

Concept Méthode


Calcul de la DF sur une matrice de traits-espèces



Calcul de la Diversité Fonctionnelle

Méthode basée sur la longueur des branches d’un dendrogramme

Nombre de groupes (niche fonctionnelle) Nombre d’espèces (selon la redondance)Nombre de traits (coefficient de distance)

© Ifremer.fr

Diversité fonctionnelle = (lA lB lC … lH)

FD

Longueur totale des branches

FD

Longueur totale des branches


Appliquer la démarche pour cibler les traits fonctionnels structurants les communautés côtières des habitats de nourricerie afin d’en estimer la diversité fonctionnelle

Vérifier si les différences inter-nourriceries observées à l’échelle des populations peuvent également s’apprécier à l’échelle de la communauté…

Une nourricerie qualifiée de « bonne » pour la sole est-

elle caractérisée par une diversité fonctionnelle élevée?

© ifremer.fr

© Ifremer.fr

Objectifs

AFH La Rochelle – 19-20-21 juin 2007lfremerlfremer Le Pape (2005)

Importance estuarienne sur la croissance (production benthique et refuge)

© ifremer.fr

Solea solea

Étude de cas:Nourriceries du golfe de Gascogne


DonnéesCampagnes « Nourricerie » sur Gwen-Drez

Gironde, Pertuis Antioche, Pertuis Breton, Bourgneuf, Loire, Vilaine

Série de 2000 à 2003

504 traits de chalut à perche (3 m)

3 à 37 mètres

24 espèces commerciales

espèces bentho-démersales

espèces pélagiques

sedimentdepthsalanitytemperatureannelid (%) arthropod (%)mollusc (%)

Figure tirée de Le Pape (2005)


Functional trait Trait attribute Code Resolution

Feeding guilds Plankton PS CategoricalInvertebrates (molluscs, crustaceans) ISFishes FSPlants VSDetritus/substratum (DS) DSInvertebrate and Fish IFCarnivorous fish CSPartly herbivorous and carnivorous HCOmnivorous OV

Reproductive guild Viviparous (giving birth to a free living progeny) V CategoricalOvoviviparous (giving birth to living organisms first enclosed in eggs) WOviparous (producing a certain quantity of eggs) OPelagic eggs OpEggs garded by parents ObEggs deposited in vegetation OvEggs protected in a shed, pouch or case Os

Vertical distribution Pelagic (water column) P CategoricalDemersal (avove) DBenthic (on or in substrate) B

Substrate preference Sandy bottom (sand exclusively) S CategoricalSoft bottom (sand, mud, fine gravel) FRough bottom (rock, stone, pebble) RMixed or various (no apparent preferences) MVegetation (seeweeds) Veg

Life-history strategy Size at maturity (cm) SZ QuantitativeMaximum size (maximum fork length (cm) reported) MZMaximum age in years YR

Commercial Commercial interest 0/1 Binary

Ecological guild Marine migrant (appears irregularly in the estuary) MA CategoricalMarine seasonal migrant MSMarine juvenile migrant (marine adults using estuary as nursery grounds) MJEstuarine resident (entire life in the estuary) ERDiadromous species (Catadromous or anadromous) CAFreshwater migrant (freshwater species transit by the estuary) FW

Trophic level Estimated level (average length in nursery) TRO Quantitative


Vila

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Loi

re

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PA

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PB

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n

Vila

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Loi

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PB

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Traits biologiques


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C: pxm

Var

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Quantitatives

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Corrélations

D: pxn

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Corrélations

D: pxn

Corrélations

D: pxn

(D = CA’B)

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Traits biologiques


B: kxn

Traits biologiques


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B: kxn

Traits biologiques


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Quantitatives

C: pxm

Corrélations

D: pxn

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Corrélations

D: pxn

Corrélations

D: pxn

(D = CA’B)

Sélection de traits structurants

X 6 secteurs


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Arbre de classification secteur Vilaine

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26

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Arbre de classification secteur Bourgneuf

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Arbre de classification secteur Pertuis Antioche

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25

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Arbre de classification secteur Loire

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36

9

Arbre de classification secteur Gironde

Hei

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26

10

Arbre de classification secteur Pertuis Breton

Hei

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y = -11,052x + 11,052

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2

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4

5

6

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10

11

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Similarité

Dis

tan

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Critère de coupure:similarité de 60% intra-groupe (D = 6,42)

y = -11,052x + 11,052

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Similarité

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Critère de coupure:similarité de 60% intra-groupe (D = 6,42)

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24

68

10Arbre de classification secteur Bourgneuf

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Hei

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24

68



Hei

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Hei

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46

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Bra

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Bra

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2

Bra

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Bra

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Bra

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Carte tirée de Le Pape (2005)

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20

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60

70

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Vilaine Loire Bourgneuf Pert Breton Pert Antioche Gironde

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Premier axe (45,0 %)

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Premier axe (45,0 %)

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Lindane

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profondeur

salanitetemperature

annelid

arthropod

Gironde

PertAntioche

PertBreton

Bourgneuf

Loire

Vilaine

Secteurs au nord: Petites espèces (Lmax 40 mm), sable, invertébrés, « marine migrant »

Secteurs au sud: Espèces moyennes à grandes (Lmax 120 mm, migrantes saisonnières, pélagiques, carnivores


Conclusion

L’indice permet de quantifier et de comparer l’importance de certains traits fonctionnels structurant les communautés côtières

- la présence d’un gradient décroissant nord-sud de l’indice de DF

- lié aux conditions environnementales (… sélection des traits sur cette base)

Les secteurs à indice élevé de DF ne sont pas nécessairement ceux où la croissance de sole est la plus élevé… différence d’échelle

Complémentarité des approches « populationelles » et fonctionnelles

Complémentarité à l’analyse des réseaux trophiques

- dans l’établissement et l’importance relative des groupes fonctionnelles

- dans la compréhension des processus qui favorisent une forte DF

Améliorations et vérifications à faire sur la méthode…


Merci!!!

Nemo found !Nemo found !

© ritilan .com


Merci!!!

Au président de session pour son sens de l’humourAu président de session pour son sens de l’humour


Approche par traits fonctionnels

Ils facilitent la comparaison entre les écosystèmes car ces derniers

possèdent souvent des espèces différentes mais des groupes

« fonctionnels » similaires

Les groupes de traits forment des unités opérationnelles répondant aux

perturbations de l’environnement de façon plus prévisible que les espèces

prisent individuellement (p. ex. réchauffement climatique)

L’approche fonctionnelle tient compte de l’identité et du rôle qu’une espèce

occupe au sein d’une communauté (c.-à-d. 2 espèces non équivalentes)


Calcul de la Diversité Fonctionnelle

Traits

Spe

cies

D

SpeciesS

Hierarchicalclustering

H1 h2’ = (l1 l2 l3 … lb)

Species-branch matrix

•

Total lengthof tree

Modified from Petchey et Gaston (2002)

Gower’s distance

Functional Diversity

Traits

Spe

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DD

SpeciesS

Hierarchicalclustering

H1 h2’ = (l1 l2 l3 … lb)


•H1H1 h2’ = (l1 l2 l3 … lb)


•

Total lengthof tree

Modified from Petchey et Gaston (2002)

Gower’s distance

Functional Diversity

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