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Guo, Chuanbo. Modélisation des effets des changements climatiques et des activités anthropiques sur les assemblages des poissons des lacs en Chine

Guo, Chuanbo (2014). Modélisation des effets des changements climatiques et des activités anthropiques sur les assemblages des poissons des lacs en Chine.

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Résumé en francais

La connaissance de la distribution spatiale des espèces et des communautés dans les écosystèmes est un préalable indispensable à la compréhension du fonctionnement et les processus des écosystèmes ainsi que les questions de conservation et d'aménagement du territoire. Dans le contexte des changements globaux, le changement climatique et les activités anthropiques sont reconnus comme des déterminants majeurs de la diversité et des patrons de distribution des poissons, affectant ainsi les propriétés et la structure des écosystèmes aquatiques. Cependant, très peu d'efforts ont été entrepris pour étudier la diversité et le fonctionnement de ces écosystèmes lacustres en Chine. Dans cette thèse, nous contribuons à mettre en évidence les effets des changements climatiques et des activités anthropiques sur les patrons de diversité et de distribution des poissons, ainsi que sur le fonctionnement des écosystèmes en nous appuyant sur des approches de modélisation écologique. Dans le premier temps, nous avons déterminé les distributions et les assemblages globales de 425 espèces et sous-espèces de poissons dans 135 lacs distribués à travers le territoire chinois en utilisant une nouvelle approche multi-espèce ajustée par l'arbre multi-variable de régression et connu sous le nom de MRT. Cinq assemblages de poissons ont pu être définis par la classification contrainte avec un total de 107 espèces indicatrices identifiées. Nous avons montré une différence significative de la diversité spécifique pour chaque assemblage : la diversité spécifique des poissons dans le plateau étant significativement plus faible que celle des lacs des plaines. Cependant, la diversité de l'assemblage de l'ensemble des plateaux est plus importante que celle d'autres régions. Par ailleurs, nos résultats indiquent que l'altitude, la température minimale du mois le plus froid, la gamme de température annuelle et les précipitations du mois le plus sec sont des facteurs important dans la détermination des assemblages et des patrons de distribution des poissons des lacs chinois. Dans un 2ème temps, le modèle MRT a été utilisé pour prédire la richesse spécifique et la distribution des espèces de poissons sous l'influence du changement climatique dans le but d'améliorer la gestion et la conservation des poissons en Chine. Nos résultats montrent que MRT est un modèle fiable et idéal pour prédire la communauté multi-spécifique de poissons. Au niveau de la composition spécifique, l'altitude apparait comme le meilleur des prédicteurs, suivi par les précipitations au cours du mois le plus sec, la gamme de température annuelle et la température annuelle moyenne. Pour la richesse spécifique, les précipitations au cours du mois le plus sec, la température maximale du mois le plus chaud et l'aire des lacs sont des facteurs majeurs pour prédire les patrons de distribution et de richesse des poissons. Dans un 3ème temps, nous examinons la capacité et l'incertitude associé aux modèles d'ensemble (c'est à dire à la combinaison des prédictions issues de diffrents modèles de distribution d'espèces (SDM)) pour prédire la distribution et la diversité des espèces de poissons. L'impact potentiel de 2 sources d'incertitude a été démontré : les caractéristiques des espèces (c'est à dire la prévalence des espèces, l'altitude, les gammes de températures et de précipitations) et les techniques de modélisation (méthodes de calibration et d'évaluation). Nos résultats montrent que les prédictions issues d'un simple modèle de distribution (SDM) est très variable et même douteuse pour l'ensemble des espèces considérée alors qu'une approche d'ensemble donne de meilleures prédiction. Nous avons aussi montré qu'il n'y a pas d'influence significative des méthodes d'évaluation sur les sorties du modèle. Nous montrons que les caractéristiques des espèces, la prévalence des espèces, l'altitude et la gamme de précipitations pourraient fortement affecter les résultats des SDMs, alors que la gamme de températures n'a pas d'influence significative. Finalement, nous avons vérifié l'hypothèse selon laquelle la distribution des espèces à faible aire de distribution peut être prédite avec plus de précision que la distribution des espèces à large échelle de distribution. Finalement, l'étude a été focalisée sur l'évaluation des effets des activités anthropiques sur la structure et les fonctions des écosystèmes lacustres peu profond riche en macrophytes (lac Bao'an, localisé dans la partie médiane du Yangtze) en utilisant le modèle ECOPATH. Les résultats montrent que les espèces de poissons commercialisables souffrent d'une très forte pression de pêche, tandis que les ressources fourragères comme les algues, les plantes immergés et les mollusques ne présentes pas de signe de surexploitation. En outre, nos résultats montrent que l'écosystème du lac Bao'an est un système "mûr" selon la théorie d'Odum. Cependant, comparé aux autres écosystèmes lacustres, le lac Bao'an, comme beaucoup d'autres lacs en Chine, montrent une très faible valeur de CI (Connectance Index), de FCI (Finn'sCycling Index) et de SOI (System Omnivory Index), indiquant que les fonctions de ces écosystèmes lacustres chinois ont tendance à être plus simple et plus linéaire que les écosystèmes lacustres d'autres pays. En conséquence, notre étude témoigne d'un besoin urgent d'orientation et de management des activités anthropiques, principalement le repeuplement et la pêcherie traditionnelle.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Lek, Sovan
Li, Zhongjie
Ecole doctorale:Sciences écologiques, vétérinaires, agronomiques et bioingénieries (SEVAB)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire Evolution et Diversité Biologique, UMR 5174
Mots-clés libres :Modèle de Distribution d'Espèces - Ecopath with Ecosim - Assemblages de Poissons - Patron de Distribution - Prédiction - Propriété et Structure de l'Ecosystème - Lacs - Chine
Sujets :Sciences de l'environnement
Déposé le :13 Oct 2014 10:32