Exploitation of trophic resources by fish under stressful estuarine conditions

Despite the high complexity and variability of estuaries, these ecosystems are very productive and play an important role in fish feeding. This paper constitutes a preliminary investigation to test how fish optimize the use of the available trophic resources, by studying trophic preference variability and feeding strategies of some pelagic and demersal fish in the Gironde estuary (southwest France). Fish and their prey were collected approximately every two months from July 2003 to June 2004 in the upstream area of the saline estuary. Stomach content analyses were realized to describe the variability of fish feeding according to their size and the time of year. Intra- and interspecific food niche overlap was evaluated using Schoener's index and a cross-calculation method was used to highlight the general fish trends in predation strategy. Stomach content results showed interspecific and intraspecific variability in fish feeding, which can be explained by their different or evolutionary ecomorphology. Their diets are composed mainly of zooplankton and hyperbenthic crustaceans with temporal variations in the consumed taxa. Optimization of the available trophic resource use, a key element in estuarine resilience, is thus possible due to the temporal adaptation of this structural trophic web. However, in spite of their temporal adaptation capacity, most fish species exhibited a specialist feeding strategy. This result was not expected, especially in the high turbidity of the Gironde estuary; the loss of one of these species could affect the fish trophic web structure and hence the resilience of the system

Fish under influence: a macroecological analysis of relations between fish species richness and environmental gradients among European tidal estuaries

Estuarine fish assemblages are subject to a great environmental variability that largely depends on both upstream fluvial and downstream marine influences. From this ecohydrological view, our study introduces a macroecological approach aiming to identify the main environmental factors that structure fish assemblages among European tidal estuaries. The present paper focuses on the influence of large scale environmental gradients on estuarine fish species richness. The environment of 135 North-eastern Atlantic estuaries from Portugal to Scotland was characterized by various descriptors especially related to hydromorphology. Major environmental trends among estuaries were underlined using multivariate techniques and cluster analyses applied to abiotic data. In particular, an integrative system size covariate was derived from a principal component analysis. Factors explaining patterns of species richness at different scales from local habitat to regional features were highlighted. Based on generalised linear models, the estuarine system size, and more particularly the entrance width, and also the continental shelf width were identified as the best explanatory variables of estuarine fish species richness at a large scale. Our approach provides a standardized method to estimate the relationship between fish assemblages and environmental factors. This constitutes a first step in assessing estuarine ecological status and studying the effects of additional factors such as anthropogenic disturbances

A Bayesian framework to objectively combine metrics when developing stressor specific multimetric indicator

In the context of the European Water Framework Directive (WFD), monitoring programs and related indicators have been developed to assess anthropogenic impacts on various components of aquatic ecosystems. While great precautions are usually taken when selecting and calculating relevant core metrics, little attention is generally paid to the generation of the multimetric indicator, i.e. the combination of the different core metrics. Indeed, most multimetric indicators are generated by simply averaging or summing metrics, without taking into account their sensitivity and their variability. Moreover, few indicators provide a rigorous estimate of the uncertainty of the assessments, while this estimation is essential for managers. In this context, we developed a Bayesian framework to build multimetric indicators aiming at improving those two weaknesses. This framework is based on two phases. First, pressure-impact statistical models are developed to quantify the impact of pressure on various fish metrics. Then the Bayesian theorem is applied to estimate probabilities of being at a certain anthropogenic pressure level from fish observation and pressure-impact models outputs. The Bayesian theorem allows to combine objectively the different core metrics, taking into account their sensitivity and their variability, and to provide rigorous uncertainty quantification, which is especially valuable in the WFD context. The method is applied as illustrative example on transitional French water bodies to demonstrate its relevance, especially in the Water Framework Directive context though the method is generic enough to be applied in various contexts

Cross-basin and cross-taxa patterns of marine community tropicalization and deborealization in warming European seas.

Ocean warming and acidification, decreases in dissolved oxygen concentrations, and changes in primary production are causing an unprecedented global redistribution of marine life. The identification of underlying ecological processes underpinning marine species turnover, particularly the prevalence of increases of warm-water species or declines of cold-water species, has been recently debated in the context of ocean warming. Here, we track changes in the mean thermal affinity of marine communities across European seas by calculating the Community Temperature Index for 65 biodiversity time series collected over four decades and containing 1,817 species from different communities (zooplankton, coastal benthos, pelagic and demersal invertebrates and fish). We show that most communities and sites have clearly responded to ongoing ocean warming via abundance increases of warm-water species (tropicalization, 54%) and decreases of cold-water species (deborealization, 18%). Tropicalization dominated Atlantic sites compared to semi-enclosed basins such as the Mediterranean and Baltic Seas, probably due to physical barrier constraints to connectivity and species colonization. Semi-enclosed basins appeared to be particularly vulnerable to ocean warming, experiencing the fastest rates of warming and biodiversity loss through deborealization

Les poissons de l’estuaire de la Gironde : 30 ans de changements, et maintenant ?

National audiencePlus vaste estuaire d’Europe de l’Ouest, l’estuaire de la Gironde est exposé depuis des décennies à une diversité de contraintes environnementales liées aux activités humaines (pêche, dragage, industries, pollutions chroniques…) et au changement climatique (élévation de la température de l’eau, baisse des débits)

Quel référentiel de fonctionnement pour les écosystèmes estuariens ? Le cas des cortèges de poissons fréquentant l'estuaire de la Gironde

Afin de mieux appréhender la complexité des écosystèmes estuariens, cette thèse pose la question de la construction d'un référentiel de fonctionnement de ces écosystèmes sous contraintes diverses. Nous avons choisi les cortèges de poissons fréquentant l'estuaire de la Gironde comme cas d'étude. Ce travail met en exergue, d'après des données d'échantillonnages traitées par analyses multivariées, un fonctionnement des assemblages basé sur une dynamique saisonnière claire, une structuration aval-amont forte et une opposition nette entre espèces de surface caractéristiques des mois chauds et espèces de fond représentatives des mois froids. Il existe un couplage benthos/pelagos probablement déterminé, en partie, par la disponibilité des ressources trophiques. La structure trophique globale de l'écosystème estuarien est alors caractérisée via le modèle ECOPATH. A l'état stable et à l'échelle annuelle, la capacité trophique du système ne semble pas limitée mais elle pourrait l'être à certaines périodes de l'année. La majorité des flux sont issus du compartiment détritique. Ainsi, malgré une production primaire faible, l'écosystème reste très productif et supporte d'importants stocks de poissons. Comme la plupart des écosystèmes de même type, la Gironde renvoie une image de stabilité dynamique, d'optimisation des ressources et de haute adaptation aux contraintes du milieu

La marinisation de l'estuaire de la Gironde

National audienceCet exposé traite plus largement de la trajectoire de l'écosystème de l'estuaire de la Gironde en termes de biodiversité, de poissons ainsi qu'en termes de fonctionnement écologique

Regard critique sur la mise en place d'indicateurs d'évaluation de l'efficacité des aires marines protégées

Les aires marines protégées (AMP) ont été créées pour protéger des espèces rares menacées et/ou préserver des habitats remarquables. Quel est le bilan de ces espaces ? Ont-ils permis de restaurer la biodiversité que l'on a souhaité conserver ? Le choix des indicateurs est-il toujours pertinent ? Comment les améliorer ? / The international community's commitment to creating and managing a coherent network of marine protected areas (MPA) by 2012 leads us to reflect on the definition of MPA effectiveness and on how best to assess its impact through the development of appropriate indicators. This approach leads to a better understanding of the difficulties involved in developing these indicators, difficulties linked to the complexity of MPAs and the need to reach a compromise between the conservation of biodiversity, on the one hand, and socio-economic and governance-related interests, on the other

Réalisation de l'outil cartographique des habitats potentiels sur l'estuaire de la Gironde : rapport

[Departement_IRSTEA]Eaux [TR1_IRSTEA]QUASARELes biens et services rendus par les estuaires à la société classent ces écosystèmes parmi les plus productifs de la planète. En particulier, la productivité et la richesse biologique de ces milieux sont liées à la capacité de leur mosaïque d’habitats à assurer des fonctions essentielles aux cycles biologiques des espèces qui les fréquentent. Comme dans les autres grands estuaires, la compréhension et la caractérisation des enjeux environnementaux dans l’estuaire de la Gironde passent par une meilleure connaissance du rôle écologique des habitats estuariens. En 2006, le GIP Loire Estuaire (GIPLE) a initié une démarche qui a abouti à l’élaboration d’un SIG dit ‘SIG Habitat Fonctionnels’ (SIG-HF) destiné à cartographier les fonctionnalités écologiques majeures associées à la mosaïque d’habitats de la partie aval de l’estuaire de la Loire. Le SIG-HF est un outil novateur d’évaluation spatialisée des fonctionnalités environnementales de l’estuaire qui permet de dépasser les aspects purement patrimoniaux pour appréhender l’écosystème d’un point de vue fonctionnel. Il consiste à cartographier les fonctionnalités écologiques associées aux habitats de l’estuaire. Il repose sur la capacité à modéliser et cartographier la distribution des principales espèces faunistiques dans le milieu et à caractériser leur utilisation des habitats i.e. les fonctions écologiques associées (ex. nourricerie, alimentation, reproduction, corridor migratoire pour les poissons, halte migratoire, hivernage pour les oiseaux…)

Surveillance halieutique de l'estuaire de la Gironde : suivi des captures 2014, étude de la faune circulante 2014

Ce rapport comprend quatre parties : - une présentation générale du bassin de la Gironde - un suivi expérimental de la petite faune circulante (poissons, crevettes) aux abords du Centre Nucléaire de Production d'Electricité du Blayais - les résultats du suivi des captures professionnelles 2014 dans l'ensemble de l'estuaire - une synthèse et conclusion générale