Assessment of the pelagic fish populations using CEN multi-mesh gillnets: consequences for the characterization of the fish communities

The contribution of CEN standard pelagic nets to the assessment of fish communities is tested by comparing three metrics (species composition, species abundance, and size structures) measured in accordance with the standard (i.e. using benthic nets only) to those calculated from the total effort (i.e. including pelagic nets). Hydroacoustic surveys were used simultaneously to assess fish densities in the pelagic habitat. The results show that in most cases the pelagic nets did not provide any extra information about these three metrics. However, their inclusion in the calculation of CPUE and size structures may affect the picture of the fish communities, especially in lakes containing salmonid populations. This study highlights the need to sample pelagic fish when assessing fish communities in order to determine lake quality

Caractérisation des métriques issue de l’échantillonnage de l’ichtyofaune lacustre et conséquences pour l’évaluation de la qualité du milieu

La Directive Cadre sur l’Eau (DCE) place les Etats membres devant l’obligation d’atteindre le bon état écologique de leurs masses d’eau d’ici 2015. Pour atteindre cet objectif, une phase de diagnostic des milieux doit établir l’état des écosystèmes aquatiques sur la base des éléments de qualité biologique incluant l’ichtyofaune. La classification des milieux est réalisée au sein d’écotypes pour lesquels l’écart par rapport au très bon état est défini à partir des métriques biologiques. Pour le poisson, ces métriques sont la composition spécifique, les abondances relatives et les structures d’âge. Dans ce contexte, l’obtention d’une description fiable des peuplements de poissons est importante. Au cours des dernières années, les Scandinaves ont mis au point puis standardisé une méthode d'échantillonnage des poissons vivant dans les habitats benthiques et pélagiques, basée sur une prospection aléatoire des strates de profondeur. Le standard CEN fournit ainsi à l’échelle du lac une liste des espèces ainsi que l’abondance relative des populations exprimée en captures-par-unité-d'effort (CPUE), et leur structure en tailles. Par ailleurs l’hydroacoustique, méthode reconnue et efficace pour l'échantillonnage des poissons de pleine eau, nécessite que les procédures soient standardisées et les métriques fiabilisées avant d’être utilisée dans le cadre d’un réseau. Les questions soulevées par ce travail sont i) quel est l’impact de la généralisation du standard CEN dans les plans d’eau d’Europe méridionale, et notamment dans les milieux artificiels, sur la précision et la stabilité des métriques ? ii) la prise en compte qualitative des poissons pélagiques, telle que recommandée par le standard CEN, peut-elle biaiser la caractérisation des peuplements et donc l’évaluation de la qualité des milieux ? iii) dans quelle mesure l’hydroacoustique (méthode en cours de normalisation) peut-elle apporter des informations complémentaires pour évaluer les peuplements et ainsi intégrer un outil de bioindication lacustre ? Les principaux résultats issus de ce travail montrent que le standard CEN fournit une meilleure précision des indices d’abondance dans les lacs français que scandinaves. Cette précision n’est pas affectée par l’origine des plans d’eau, mais est principalement contrôlée par le statut trophique. La prise en compte uniquement qualitative des filets pélagiques pour le calcul des métriques peut biaiser la caractérisation des peuplements en particulier dans les lacs oligotrophes à salmonidés. Ces espèces vivant préférentiellement dans le milieu pélagique constituent de bons indicateurs de pollution et leur mauvaise prise en compte peut biaiser l’évaluation de la qualité du milieu. L’échantillonnage de la zone Caractérisation des métriques issues de l’échantillonnage de l’ichtyofaune lacustre et conséquences pour l’évaluation de la qualité du milieu pélagique nécessite donc une approche adaptée telle que l’hydroacoustique, méthode rapide à mettre en oeuvre et peu onéreuse. Cependant, avant d’être utilisée en routine, elle nécessite que les données acquises soient comparables. Des travaux préliminaires conduits au cours de ce travail doctoral sur les caractéristiques du sondeur, les stratégies d’échantillonnage et les méthodes d’analyses constituent des éléments de réflexion vers l’élaboration d’un standard de l’échantillonnage par hydroacoustique. Dans l’optique du développement d’un outil de bioindication basé sur l’ichtyofaune lacustre, l’identification de métriques pertinentes, précises et fiables constitue ainsi un préalable indispensable

Evolution d'un stock de perches (Perca fluviatilis) dans le lac du Bourget à l'aide de deux approches différentes : les statistiques de pêches et l'hydroacoustique

National audienc

L’échantillonnage du peuplement pisciaire d’un grand lac : le cas du lac du Bourget

National audienc

Stability and precision of the fish metrics obtained using CEN multi-mesh gillnets in natural and artificial lakes in France

International audienceThe stability and the precision of fish metrics obtained using CEN multi-mesh benthic nets are compared between twenty-seven natural and artificial French lakes. We show that the natural or artificial origin of the lake has no impact on the precision of the fish metrics provided by the method and it provides more precise catch data in French lakes than in the Nordic countries. The precision of abundances and biomass depends on fish density, and thus on the trophic status of the lake sampled. We also show that the sampling effort advocated by standard is appropriate in French lakes despite its underestimation of species number and disregard of marginal habitats. Nevertheless in deep lakes, the sampling effort could be reduced in the deeper layers which are never informative

Stability and precision of the fish metrics obtained using CEN multi-mesh gillnet in natural and artificial lakes in France

International audienceThe stability and the precision of fish metrics obtained using CEN multi-mesh benthic nets are compared between twenty-seven natural and artificial French lakes. We show that the natural or artificial origin of the lake has no impact on the precision of the fish metrics provided by the method and it provides more precise catch data in French lakes than in the Nordic countries. The precision of abundances and biomass depends on fish density, and thus on the trophic status of the lake sampled. We also show that the sampling effort advocated by standard is appropriate in French lakes despite its underestimation of species number and disregard of marginal habitats. Nevertheless in deep lakes, the sampling effort could be reduced in the deeper layers which are never informative

Monitoring of fish populations in lakes: towards a standardization of hydroacoustical methods

International audienc

Comparing two fish sampling standards over time: largely congruent results but with caveats

International audience1. We sampled Lake Bourget (surface area=44km(2)) using CEN standard gillnet and provisional standard acoustic survey methods over 3years (2005, 2010 and 2011) as the fish community responded to re-oligotrophication. A total of 16 species were caught in benthic gillnets and three species in pelagic gillnets. 2. Lake Bourget results were consistent with a recent study (Emmrich etal., Freshwater Biology, 57, 2012, 2436) showing strong correspondence between average biomass-per-unit-effort (BPUE) in standard benthic gillnets and average acoustic volume backscattering when smaller lakes (0.25-5.45km(2)) were treated as sample units. 3. The BPUE of whitefish (Coregonus lavaretus), perch (Perca fluviatilis) and roach (Rutilus rutilus) measured by benthic gillnets all declined significantly with increasing bathymetric depth; 93% of nets set at depths >50m caught zero fish. 4. Pelagic gillnetting indicated that small (20m) increased significantly after 2005. 5. Both surveys showed whitefish biomass increased significantly during the study, but whitefish 25cm were poorly represented in benthic gillnet catches. Contrary to the acoustic findings, the BPUE of perch and roach in benthic gillnets did not vary significantly over time. This metric is insensitive to changes in size structure in that a high catch of small fish and a low catch of large fish in different years can provide similar average BPUE estimates. 6. We examined correlations between BPUE in benthic gillnets and acoustic methods at fine spatial scales by averaging acoustic backscattering measurements encompassed by buffers of varying size (250-2000m) around individual gillnets and by averaging samples collected from lake quadrants. Correlations at fines scales were generally poor, and only in 1year was the quadrant correlation significant. The lack of correlation can be explained, in part, by the two gears sampling different components of the fish community. Conversely, in pelagic habitat, where the fish community was simpler, we found BPUE in pelagic nets to be strongly correlated with acoustic backscattering. 7. With respect to large lakes like Lake Bourget, we hypothesise that the congruence in average biomass measurements provided by these two survey methods occurs because these different community components are responding similarly to a common driver like lake trophic status (or possibly multiple drivers operating in synergy)