Le littoral est une zone soumise à l’influence de nombreux facteurs physiques comme les marées les courants. Comment ces variations physiques affectent-ils les organismes y vivant ? Nos recherches ont pour but d’étudier la dispersion larvaire des ormeaux et la structure de production des moules grâce à la récolte de données physiques et à des modèles mathématiques.
1. Larval Dispersion of Large Abalones/ La dispersion larvaire des gros ormeaux
Les gros ormeaux sont l’une des ressources halieuthiques les plus chères au Japon. Trois espèces (disk abalone Haliotis discus discus, siebold's abalone H. gigantea vivent dans des courants chauds. Une espèce H. madaka) vit dans les zones à courants froids. Les captures totales de ces espèces sont en baisse importante depuis les années 70. Des ensemencements artificiels ont été stockés mais la ressource n’est toujours pas rétablie. Afin de trouver un plan de gestion efficace de la ressource, il est important de comprendre leur cycle de vie. Les ormeaux ont une phase planctonique durant leurs premiers jours et s’installent ensuite dans un habitat propre en suivant la dispersion larvaire. Il serait alors pratique d’installer des refuges abritant de grandes densités d’ormeaux adultes dont les larves trouveraient facilement les fonds océaniques appropriés à leur développement. Néanmoins, peu de recherches ont été effectuées sur la dispersion larvaire et il n’y a pas de données disponibles pour l’évaluation des refuges. Nos recherches s’effectuent dans différentes zones topographiques (Est de la baie de Sagami, baie d’Oshoro à Hokkaido et la zone côtière de Sanriku), afin d’analyser la dispersion larvaire des ormeaux et la validités de refuges.
Des simulations mathématiques de sa dispersion larvaire ont été effectuées pour des zones de courant chaud abritant des refuges d’ormeaux, à l’Est de la baie de Sagami, comme exemple de baie à grande échelle. Les simulations de fraye à grande et à petite échelle ont montré l’existence de schéma de dispersion à longue distance (dispersion jusqu’au large et transfert à des zones côtières) et à courte distance (dispersion lente jusqu’au large). Le taux de transferts réussis pendant la période d’installation a été comparée dans le refuge ainsi qu’à 1 km au Nord, à l’Est et au Sud, en tant que source larvaire imaginaire. Le taux de transferts réussis a été observé au niveau du refuge (27-75%), la validité de l’actuel refuge a donc été prouvée.
Par ailleurs, des marqueurs AND ont démontré que peu de juvéniles descendent de ces adultes. Quatre-vingt-dix des adultes viennent des réserves. Nous avons alors examiné la dispersion larvaire à l’intérieur et à l’extérieur de la baie et regardé si les adultes sauvages ou stockés étaient des sources larvaires. Les simulations d’été automne ont montré que les larves d’ormeau du refuge venaient des adultes sauvages (60-70%), et non des réserves d’adultes. Autrement dit, les larves « nées » dans le refuge se dispersent hors de la zone et des flux de larves venant de l’extérieur composent les juvéniles de la zone de refuge. Cependant, le taux de larve restant dans la baie est au moins une fois supérieur à celui du refuge. Une extension du refuge à l’ensemble de la baie encouragerait donc le rétablissement de la ressource.
Ensuite, nous nous sommes concentres sur la zone faisant face à l’océan, la zone côtière de Sanriku. La reconstitution de la dispersion larvaire à partir des zones de pêches d’ormeaux nous a éclairés sur l’existence de sept zones de pêche distinctes. Des modèles mathématiques ont indiqué l’existence de deux types différents de dispersion larvaire dans les zones centre et Sud de pêche : une dispersion à longue distance et reproduction à grande échelle ; et une dispersion à courte distance et reproduction à petite échelle. De plus, le taux de récupération des larves sur leur zone natale est relativement élevé. Cependant, le courant et la position ont un effet négativement sur le taux de retour des larve, conduisant à la non validité des stocks et des méthodes de conservation. Les deux zones de pêche au Nord semblent convenir au refuge selon nos modèles mathématiques.
Ces recherches suggèrent que les gros ormeaux auraient différentes stratégies de dispersion larvaire basées sur l’échelle de leur fraye: dispersion à longue distance pour les frayes à petite échelle, et dispersion à courte distance pour les frayes à petite échelle. La dispersion larvaire est soumise au courant et aux caractéristiques topographiques. Les larves se dispersent à l’extérieur avant de s’installer, même dans des petites baies. Nos résultats indiquent qu’une conservation locale des ormeaux ne serait pas efficace pour la récupération du stock. Nos recherches développent des méthodes de reconstitution des schémas de dispersion larvaire des gros ormeaux, et d’évaluation des refuges. Nous attendons de ces études qu’elles aident au rétablissement de la population d’ormeaux, aujourd’hui en déclin sévère.
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| Image 1-Installation du système d'amarrage pour l'observation des conditions physiques côtières |
2. Production Structure of Mussels/ Structure de la production de moules
Quelle relation existe-t-il entre la structure de la production biologique côtière et les variations physiques de l’environnement marin ? Nous avons choisi d’étudier la moule (Mytilus edulis), habitant des zones côtières de l’Atlantique Nord, pour voir l’influence de ces facteurs physiques sur la structure de sa production.
Les moules sont une ressource halieutique importante (Image 2). Les produits de ses captures et de son aquaculture sont consommés en Europe. Le détroit du Menai en Angleterre (où nous effectuons nos recherches), est connu pour être un grand parc à moule (Figure 1). Elles filtrent le phytoplancton et le consomment comme source de nourriture. Les observations actuelles de chlorophylle et les analyses d’isotopes stables indiquent que les moules du détroit du Menai utilisent les diatomées planctoniques circulant dans le détroit grâce aux marées ; et les diatomées benthiques remontés par le courant. Nos prochaines recherches se concentreront sur la composition de l’espèce à l’intérieur du détroit basée sur le temps et la position ; ainsi que la productivité des diatomées benthiques sur l’ensemble du rivage.
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| Picture 2. Moule Mytilus edulis | Figure 1-Parcs à moules dans le détroit du Menai |
References
- 干川裕・原素之．(2008) エゾアワビ放流種苗の再生産への貢献．月刊海洋，40，(9)，534-537．
- 三宅陽一．(2007) 三浦半島西岸における暖流系大型アワビ浮遊幼生の輸送．東京大学大学院農学生命科学研究科水圏生物科学専攻，修士論文．
- Miyake, Y., Kimura, S., Kawamura, T., Horii, T., Kurogi, H. and Kitagawa, T. (2009) Simulating larval dispersal processes for abalone using a coupled particle-tracking and hydrodynamic model: implications for refugium design. Marine Ecology Progress Series, 387, 205-222.
- Miyake, Y. (2010) Studies on larval dispersal processes of large abalone in relation to establishment of harvest refugia —保護区設定に係る大型アワビ類の幼生分散過程に関する研究—．博士論文，東京大学．
- Miyake, Y., Kimura, S., Kawamura, T., Kitagawa, T., Hara, M. and Hoshikawa, H. (2010) Estimating larval supply of Ezo abalone Haliotis discus hannai in a small bay using a coupled particle-tracking and hydrodynamic model: insights into the establishment of harvest refugia. Fisheries Science, 76, 561-570.
- 森岡裕詞．(2008) 英国メナイ海峡におけるヨーロッパイガイ（Mytilus edulis）の餌料環境に関する研究．東京大学大学院新領域創成科学研究科自然環境学専攻，修士論文．