Ecosystem Modelling (ECOMOD)
Au niveau microscopique, l’environnement marin peut faire preuve d’une étonnante diversité. Lorsqu’on prélève un échantillon d’eau en mer, il est impossible de prédire ce qu’on y trouvera. Un autre échantillon prélevé quelques centaines de mètres plus loin peut très bien s’avérer très différent. Pourtant, malgré cette variabilité microscopique et en dépit des caractéristiques et du comportement apparemment imprévisibles des organismes individuels, à l’échelle macroscopique il existe une tendance très nette de la part de l’environnement physique et biologique à structurer l’aspect d’espèces différentes.
Le phytoplancton, ces petites algues qui sont en suspension à différentes profondeurs dans l’eau marine, ont besoin de lumière et de nutriments pour grandir. Leur métabolisme est influencé par la température de l’eau de mer, et elles peuvent être emportées par les courants, être déposées sur le fond de la mer ou portées vers la surface suivant leur degré de flottabilité et les turbulences dans l’eau. Leur survie dépend de la présence de prédateurs comme certaines espèces de zooplancton (animaux microscopiques en suspension dans l’eau de mer) ou de leur capacité à résister à des attaques virales ou d’autres causes de mortalité. Ces différents facteurs déterminent quelles espèces ont les meilleures chances de survivre dans une région donnée, de même qu’aux différentes saisons.
En exprimant sous forme d’équations les différents processus physiques et biologiques, il est possible de dresser un modèle mathématique d’un écosystème, modèle qui décrira la croissance et la mortalité de chaque espèce et pourra définir de quelle façon ces facteurs sont liés à l’environnement physique de même qu’à la présence d’autres espèces.
Exemples de modèles d’écosystèmes ayant fait l’objet d’études de la part de notre DO Milieux naturels. Pour répondre aux besoins des décideurs chargés d’appliquer des politiques appropriées visant à réduire l’eutrophisation des eaux côtières, de même que pour comprendre pourquoi le taux de survie des larves de poissons varie considérablement d’une année à l’autre et d’un endroit à l’autre, deux modèles ont été mis au point et appliqués : le Modèle d’eutrophisation et le Modèle des larves de poissons.
Le modèle d’eutrophisation montre de quelle manière les nitrates et les phosphates provenant des fleuves européens affectent la croissance du phytoplancton dans la partie sud de la mer du Nord et dans la Manche. Bien qu’il ait été mis au point à l’origine pour étudier les phénomènes d’eutrophisation, ce modèle est actuellement adapté en vue de simuler le rôle du phytoplancton dans le cycle du carbone, la réaction des populations de phytoplancton aux changements de la température de l’eau marine, ou encore l’impact des épisodes de prolifération de Phaeocystis globosa sur les élevages de moules offshore.
Le modèle de larves de poissons a pour but de simuler la dispersion des larves de la Sole commune (Solea solea), une espèce importante d’un point de vue commercial. Ce modèle simulera l’environnement physique et biologique de la mer du Nord. Dans le modèle, des larves de soles seront relâchées à différentes endroits de la mer du Nord, ce qui permettra de voir de quelle manière elles seront dispersées par les courants, et dans quelle mesure elles rencontrent des conditions favorables ou au contraire défavorables pour grandir et survivre. Les résultats seront validés en les comparant à des données prélevées en mer en ce qui concerne l’abondance des larves des poissons de même que leurs caractéristiques génétiques.
