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Structure et dynamique spatio-temporelle des populations démersales dans un système d'archipel océanique tropical le cas de l'archipel du Cap-Vert (océan Atlantique Est)

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Medina, Anibal Delgado (2008). Structure et dynamique spatio-temporelle des populations démersales dans un système d'archipel océanique tropical le cas de l'archipel du Cap-Vert (océan Atlantique Est). Thèse. Rimouski, Québec, Université du Québec à Rimouski, Institut des sciences de la mer de Rimouski, 291 p.

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Résumé

RÉSUMÉ : En milieu marin, l'appréhension et la maîtrise des échelles de variation spatiale et
temporelle représentent une condition indispensable à la compréhension de la dynamique et
de la structure des populations. Dans les systèmes d'archipels, ces processus sont
influencés par des interactions multiples entre des facteurs physiques du milieu comme la
bathymétrie, la topographie, la morphologie des îles, l'étendue des plateaux insulaires et la
distance géographique, et sont associés à des variations hydrodynamiques à petite et grande
échelles. L'objectif général de cette thèse est de définir et de modéliser le fonctionnement
écologique de d'archipel du Cap-Vert en matière de structure et dynamique des populations
démersales. Le travail considère l'échelle de l'île, du mois et de la saison. Il analyse les
variables principales qui influencent la variation spatiale et temporelle de la distribution et
de l'abondance des espèces. Cet objectif a été accompli grâce à une démarche
méthodologique qui privilégie l'interdisciplinarité. L'approche cherche à optimiser les
avantages et les possibilités techniques offertes par plusieurs disciplines à liens directs ou
indirects avec l'océanographie, dont la biologie halieutique, la géostatistique, l' écologie
numérique, la géométrie morphométrique et l'océanographie physique. Dans une première
étape, à partir des prises commerciales de 18 espèces de poissons démersaux, ce travail met
en évidence une structure écologique liée à la distance géographique et à la bathymétrie,
qui apparaissent comme des principaux facteurs d'isolement physique entre les îles. Cette
structure est relativement moins marquée pendant la saison froide, entre décembre et avril,
que lors de la saison chaude, entre mai et novembre. Ces mêmes données sont ensuite
utilisées pour illustrer l'existence d'une stratégie d'occupation de l'espace indépendante de
la densité et plutôt conditionnée par l'espace disponible, qui serait ici le facteur limitant.
Ainsi, les populations des îles à plateaux réduits tendent à se distribuer dans l'espace selon
une dynamique spatiale à densité proportionnelle par rapport à leur abondance.
Contrairement, celles des îles à plateaux relativement larges, montrent une variation
différentielle de la densité, probablement liée à l'environnemental local. Dans une deuxième
étape, cette thèse décrit la structure phénotypique des populations d'une espèce de poisson
démersal (Cephalopholis taeniops) basée sur les variations de forme du corps. Les
variations phénotypiques inter-îles sont nettement significatives et plus fortes que les
variations intra-îles. Cette divergence morphologique est corrélée positivement avec
l'isolement physique corroborant ainsi l'hypothèse selon laquelle la fragmentation naturelle
de l'habitat dans l'archipel du Cap-Vert peut être interprétée en termes de structure des
populations marines. Finalement, un patron hydrodynamique a été décrit. Il met en
évidence des structures de circulation tourbillonnaire asymétriques et des courants est-ouest
et nord-sud en aval des îles. Ces patrons de circulation sont influencés par l'isolement
physique entre les îles selon une variation saisonnière qui coïncide avec la saisonnalité
climatique et déterminent la connectivité hydrodynamique à l'intérieur de l'archipel.
L'étude de ces processus met en évidence des mécanismes de connexion potentiellement
importants dans les échanges de matière entre les îles et, par conséquent dans le maintien
des populations au niveau d'îles et archipel. Les îles orientales sont les plus vulnérables et
représentent une source de matière biologique pour les îles du nord et pour celles du sud.
Un bilan « larvaire» estimé, apporte d'importants éléments de diagnostic sur la situation
de certains stocks exploités et soulève un débat intéressant sur l'efficacité des stratégies
actuelles et futures de gestion et conservation des ressources marines au Cap-Vert. ABSTRACT : In marine environments, the understanding of spatial and temporal sc ales of variation is a
requirement for better comprehension of population's structures and dynamics. In
archipelago systems, these processes are influenced by interactions between multiple
physical environmental factors such as bathymetry, topography, islands' morphology, the
extent of island's shelf and geographical distance, associated to small and large scale
variations on hydrodynamic conditions. The general objective of this thesis is to define and
model the ecological functioning of the Cape Verde archipelago in terms of demersal fish
population's structure and dynamics. The work considers the scales of the island, the month
and the season. It analyzes the key variables which influence the spatial and temporal
variation of species abundance and distribution. This objective is accomplished through a
methodological approach that emphasizes interdisciplinarity. The approach seeks to
optimize advantages and technical capabilities offered by several disciplines with direct or
indirect links with oceanography, such as fishery biology, geostatistics, numerical ecology,
morphometric geometry and physical oceanography. As a first step, using data from
commercial catches of 18 demersal fish species, this work highlights an ecological structure
related to geographic distance and bathymetry, which appear as major physical isolation
factors among Cape Verde islands. This structure is relatively less marked during the cold
season, between December and April, th an during the warm season, between May and
November. The same data are used to illustrate the existence of density-independent spatial
dynamics depending on the space available, which seems to be the limiting factor. Rence,
populations from islands with a narrow shelf tend to present a proportional density
dynamics related to their abundance. In contrast, those from islands with relatively wider
shelf show a differential density dynamics, probably related to local environment
heterogeneity. In a second step, this thesis describes the phenotypic structure of populations
of a demersal fish - (Cephalopholis taeniops) based on body shape variations. Phenotypic
variations are much stronger among islands than within islands. Such a morphological
divergence is positively correlated with physical isolation, corroborating the hypothesis that
the natural habitat fragmentation in the Cape Verde archipelago can be interpreted in terms
of marine population's structure. Finally, a hydrodynamic pattern is described. It highlights
asymmetric eddy structures, north-south and east-west currents downstream of the islands.
These circulation patterns are influenced by the physical isolation among islands according
to a seasonal variation, which coincides with the seasonal climate and determines
hydrodynamic connectivity within the archipelago. The study of these processes illustrates
several connection mechanisms potentially important in the exchange of matter between
islands and thus, in the maintenance of populations at island and archipelago levels. The
populations of eastern islands are the most vulnerable and represent a source of biological
material for the northern and southern islands. An estimated "larval" balance gives sorne
elements of diagnosis on the recent situation of sorne exploited stocks and raises a debate
on the effectiveness of current and future management and conservation strategies of
marine resources at Cape Verde.

Type de document : Thèse ou Mémoire (Thèse)
Directeur(trice) de mémoire/thèse : Brêthes, Jean-Claude
Co-directeur(s) ou co-directrice(s) de mémoire/thèse : Sévigny, Jean-Marie et Zakardjian, Bruno
Information complémentaire : Thèse présentée à l'Université du Québec à Rimouski comme exigence partielle du programme de doctorat conjoint en océanographie. Publié aussi en version papier.
Mots-clés : Population Ressource Halieutique Demersal Fond Dynamique Structure Marin Maritime Spatial Temporel Archipel Cap-vert
Départements et unités départementales : Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER) > Océanographie
Déposé par : DIUQAR UQAR
Date de dépôt : 18 janv. 2011 21:16
Dernière modification : 18 janv. 2011 21:17
URI : http://semaphore.uqar.ca/id/eprint/326

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