Utilisation des Systèmes d Information Géographique dans le cadre du projet EDA (Eel Density Analysis):

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Alain Gauvin
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1 Utilisation des Systèmes d Information Géographique dans le cadre du projet EDA (Eel Density Analysis): modèle statistique d'estimation des densités d'anguilles européennes (Anguilla anguilla) sur le réseau hydrographique français. Hélène Augu, Laurent Beaulaton, Cédric Briand, Marion Hoffmann

2 Plan Contexte du SIG étude nationale étude

L Onema Établissement public sous tutelle du MEEDDAT Créé par la loi sur l eau et les milieux aquatiques du 30 décembre 2006 et le décret du 25 mars 2007 Présent sur l ensemble du territoire français

3 L Onema Établissement public sous tutelle du MEEDDAT Créé par la loi sur l eau et les milieux aquatiques du 30 décembre 2006 et le décret du 25 mars 2007 Présent sur l ensemble du territoire français Organisme technique de référence sur le fonctionnement écologique, la connaissance et la gestion des écosystèmes aquatiques Qui se coordonne avec les autres services de l Etat aux différents niveaux: européen, national et local Qui appuie le Meeddat auprès de la Commission européenne pour la mise en œuvre des directives européennes

anguillidés 15-20 espèces d'anguilles Poisson amphihalin

4 L anguille Du latin anguis : serpent Ordre: anguilliformes (comme les congres, murènes) Famille: anguillidés espèces d'anguilles Poisson amphihalin Catadrome Opportunistes et ubiquistes Anguilla anguilla by Ron Offermans

5 Cycle de vie de l anguille (Anguilla anguilla) Contexte Distribution des larves d'anguille dans l'atlantique Nord et répartition continentale de l anguille européenne (Source: Adam 1997) Cycle de vie de l anguille européenne (Source: Dekker 2000) 1 ère métamorphose Leptocéphale Oeufs Océan Civelle Octobre à avril Continent 2 ème métamorphose Anguille jaune Octobre à décembre Reproduction 3 ème métamorphose Différenciation sexuelle Maturation sexuelle Anguille argentée

6 indice de recrutement européen en civelle geomean 160.0% 140.0% 120.0% 100.0% 80.0% 60.0% 40.0% 20.0% 0.0% (Source : WGEEL 2008)

7 mesures de protection Espèce vulnérable dans le "livre rouge des espèces menacées de poissons d'eau douce de France" (ICES, 2006) Ajoutée à l'annexe II de la CITES, relative aux espèces n'étant pas nécessairement menacées d'extinction mais dont le commerce des spécimens doit être réglementé pour éviter une exploitation incompatible avec leur survie. ( Règlement européen de septembre 2007 => mesures de reconstitution du stock d'anguilles européennes => l'élaboration d'un plan de gestion par tous les états membres dont le territoire fait partie de l'aire de répartition de l'anguille

8 mesures de protection Espèce vulnérable dans le "livre rouge des espèces menacées de poissons d'eau douce de France" (ICES, 2006) Ajoutée à l'annexe II de la CITES, relative aux espèces n'étant pas nécessairement menacées d'extinction mais dont le commerce des spécimens doit être réglementé pour éviter une exploitation incompatible avec leur survie. ( Règlement européen de septembre 2007 => mesures de reconstitution du stock d'anguilles européennes => l'élaboration d'un plan de gestion par tous les états membres dont le territoire fait partie de l'aire de répartition de l'anguille Le règlement propose trois méthodes pour l'évaluation de l'atteinte de la cible fixée, égale à 40% de la biomasse pristine d argentée: l'utilisation de données collectées avant 1980 l'utilisation des modèles basés sur l'habitat l'utilisation de rivières de référence.

9 Les résultats des pêches électriques stockées dans la base BDMAP de l'onema: => Plus de opérations réparties sur plus de stations statistique non linéaire: GAM (Modèle additif généralisé), (Hastie & Tibshirani 1990) Trois catégories de variables ont été testées : variables environnementales (distance à la mer, température, altitude, pente, contexte piscicole) variables temporelles (année, mois) variables liées aux pressions anthropiques sur le stock (habitat, obstacles à la migration et pêche) Ces variables sont testées pour tenter d expliquer l'occurrence et l'abondance des anguilles jaunes.

10 d un SIG Ponctuel Permet l affichage de couches superposées Linéaire Permet une analyse multivariée Surfacique Analyse éco-éthologique Raster Perspective: élaboration de cartes d habitat ou cartes de risque: => limiter les interactions entre les activités humaines et les anguilles. => établir des aires spécialement protégées, (par exemple supprimer les barrages non exploités ou refuser de nouvelles constructions.) => SIG = Outil de communication

11 Le travail s est fait par différentes étapes grâce au logiciel ArcGIS 9.2 et Spatial Analyst : Le recueil des données des pêches électriques La validation de la position des stations de pêche électrique Le recueil des divers paramètres => Intégration => Gestion => Traitement des données Cours Géoinformation F. Golay LaSIG - EPFL Extraction des paramètres en tout point du réseau hydrographique Visualisation des résultats issus du modèle statistique

12 Répartition des stations de pêches électriques issues de la base BDMAP de l ONEMA indiquant la présence d anguilles.

Température: Donnée de base: Worlclim (www.worldclim.org/). Une grille de résolution 30'' soit 1km environ. Les données sont moyennées sur la période 1950-2000.

13 Température: Donnée de base: Worlclim ( Une grille de résolution 30'' soit 1km environ. Les données sont moyennées sur la période Il s agit de 5 variables climatiques différentes : - Température moyenne annuelle - Température moyenne du trimestre le plus humide - Température moyenne du trimestre le plus sec - Température moyenne du trimestre le plus froid - Température moyenne du trimestre le plus chaud

14 Altitude / Pente: Donnée de base: BD ALTI = grille régulière de points d'altitudes connues au format XYZ => Grille importée sous ArcGIS. => MNT créé grâce à l'extension Spatial Analyst d'arcgis. => Carte des pentes issue du MNT générée via Spatial Analyst.

Pêche civellière: Indique si la pêche à la civelle est pratiquée en aval du lieu où on se situe, et combien de pêcheurs amateurs et professionnels la pratiquent.

15 Pêche civellière: Indique si la pêche à la civelle est pratiquée en aval du lieu où on se situe, et combien de pêcheurs amateurs et professionnels la pratiquent. Les exutoires des bassins ont été identifiés. Le nombre de pêcheurs a été saisie à partir de Castelnaud (1994). A partir de ces données, l'information a été extrapolée sur l'ensemble du réseau hydrographique (BD Carthage).

16 Pêcheurs amateurs: de base: nombre moyen de pêcheurs amateurs aux lignes et aux engins détenues par l ONEMA. renseignées par département entre 1993 et 2006 Pondérées par la longueur de rivières dans le département. (calcul à partir de la BD Carthage)

19 L'année Le mois Le bassin hydrographique La surface échantillonnée Les méthodes de prospection La distance à la mer La distance à la source La distance relative La présence de pêcherie civellière Le nombre de pêcheurs amateurs aux lignes Le nombre de pêcheurs amateurs aux engins Le nombre de pêcheurs professionnels L altitude La pente La température moyenne annuelle La température moyenne du trimestre le plus humide La température moyenne du trimestre le plus sec La température moyenne du trimestre le plus froid La température moyenne du trimestre le plus chaud La qualité d habitat (qualité ROM) Le contexte piscicole Les obstacles à la migration

20 RESULTATS EXPLORATOIRES

21 RESULTATS EXPLORATOIRES

23 Cas particulier: Marion Hoffmann Cédric Briand Pierre Steinbach

24 L'année Le mois Le bassin hydrographique La surface échantillonnée Les méthodes de prospection La distance à la mer La distance à la source La distance relative La présence de pêcherie civellière Le nombre de pêcheurs amateurs aux lignes Le nombre de pêcheurs amateurs aux engins Le nombre de pêcheurs professionnels L altitude La pente La température moyenne annuelle La température moyenne du trimestre le plus humide La température moyenne du trimestre le plus sec La température moyenne du trimestre le plus froid La température moyenne du trimestre le plus chaud La qualité d habitat Le contexte piscicole nombre de barrages total en aval de la station cumul des dénivelés de ces obstacles cumul des notes de franchissabilité

25 Les obstacles à la migration fluviale de l'anguille dans le bassin Selon la grille de notation de Pierre Steinbach

26 Cumul du dénivelé des barrages et densités d anguilles lors des pêches électriques

27 Avec impacts anthropiques sans impact anthropique sans l'impact seul des barrages sans l'impact seul de la pêche Prédiction des densités d'anguilles en 2005

28 / Perspectives Contexte exploratoires => Affiner le modèle Améliorations: => Affiner les variables Base barrage exhaustive et exploitable à l échelle nationale Qualité d habitat: préciser, développer les variables «qualité» Pêcheurs: travailler sur les captures et non sur le nombre de pêcheurs => Affiner le calcul sur les anguilles Travailler par classe de taille au lieu de la densité totale (toute classe de taille confondue) Travailler sur un autre modèle, se basant uniquement sur les présences et l analyse spatiale: la méthode ENFA

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