Que nous apprennent les propriétés émergentes des modèles statiques de réseaux trophiques sur le fonctionnement des écosystèmes littoraux anthropisés

L'ecologie a vu se developper, depuis une vingtaine d'annees, une vision systemique se concentrant sur les interactions entre composantes de l'ecosysteme. L'association de ces composantes fait emerger des proprietes globales et agit en retour sur les proprietes des composantes. Ces proprietes sont dites emergentes. Leur etude a ete appliquee aux reseaux trophiques de differents ecosystemes, pour la plupart littoraux, par des approches numeriques visant a construire et analyser des modeles statiques. Une telle approche fait le choix de negliger certains aspects : structures spatiales, dynamiques temporelles, forcage des processus, dans l'objectif de favoriser la prise en compte d'un maximum de compartiments dans une vision synthetique. Ce travail repose entierement sur les resultats acquis sur les differents compartiments et processus, avec comme objectif d'en faire une synthese, de les confronter, et de degager des propositions d'etude de nouveaux processus ou compartiments peu renseignes. De ma these a aujourd'hui, j'ai travaille sur des questions relatives aux reseaux trophiques planctoniques avec, dans chaque situation, un contexte applique et un objectif fondamental. Celui-ci consiste a comprendre le fonctionnement de ce reseau planctonique. L'axe directeur utilise pour discuter de la nature de ces differents reseaux trophiques planctoniques est essentiellement celui de Legendre et Rassoulzadegan (1996) reposant sur un gradient entre deux etats : le reseau microbien et le reseau herbivore classique. On a ainsi pu degager de nouveaux modes de fonctionnement des reseaux trophiques planctoniques et ces proprietes degagees viennent enrichir la reflexion menee sur le probleme applique souleve dans chaque milieu. Suite a mon recrutement a l'Universite de La Rochelle, la demande du LBEM etait que je travaille sur les vasieres intertidales temperees, en couplant benthos et colonne d'eau. Le choix de conserver une approche en modeles statiques afin de prendre en compte au maximum la diversite fonctionnelle imposait de modifier les outils numeriques pour les adapter a cet ecosysteme macrotidal. Les innovations apportees ont principalement concerne la modification de l'algorithme de l'analyse inverse par une approche de Monte Carlo, le couplage spatial par les flux de transport et des saisons, le developpement d'indices bases sur les chaines de Markov (liens lents ou rapides entre compartiments). L'application de ces methodes a l'ensemble des donnees acquises sur le site de Brouage dans les Pertuis Charentais a permis de degager les caracteristiques suivantes : i) role primordial du reseau microbien benthique : microphytobenthos, bacteries heterotrophes, foraminiferes, ii) role de cul-de-sac de la matiere organique par les foraminiferes (la place exacte des foraminiferes dans le reseau reste a determiner), iii) la nematofaune est la plaque tournante du reseau, iv) le reseau est importateur de detritus et exportateur de matiere de « qualite », au sens de l'exergie. A partir de ce modele, des scenarios ont pu etre simules sur des scenarii de culture et la consequence d'une chute des productions primaires sur la nourriture disponible. Le modele couple en boites spatiales a permis de degager 3 modes de fonctionnement distincts en fonction de la hauteur sur la zone intertidale. Outre ce travail sur la vasiere de Brouage un travail de comparaison inter – sites a ete initie par l'etablissement d'un modele a deux saisons sur la vasiere de l'Aiguillon, au nord des Pertuis Charentais. Le fonctionnement trophique de cette vasiere est tres proche de celui de Brouage. Il s'en demarque surtout par un role moindre des bivalves cultives et une forte exportation de matiere par les poissons brouteurs (mulets). Outre une indication sur l'evolution naturelle des ecosystemes, les proprietes emergentes des reseaux trophiques peuvent etre indicatrices d'un etat d'evolution sous la pression de l'Homme. Il est alors necessaire de developper des indicateurs d'ecosystemes capables d'evaluer les changements des environnements cotiers. L'utilisation des indices d'analyse des reseaux devrait permettre de passer a une vision systemique, s'interessant aux interactions plutot qu'aux stocks. Seule une comparaison etendue de nombreux reseaux en utilisant toujours les memes techniques permettra d'aller plus loin, en cherchant a observer vers quelles proprietes evoluent les systemes, naturellement et sous pression anthropique.