Integrating taxon-based, trait-based and trophic-network approaches to study community dynamics in an exploited ecosystem, the Celtic Sea

Marine ecosystems face many pressures, the main ones being fishing and climate change. These pressures do not have the same consequences on the different facets of biodiversity, e.g. on taxa, traits and networks, and their study is necessary for the implementation of an ecosystem approach to fisheries. The Celtic Sea is a very important fishing area for European fisheries, with a specific richness greater than adjacent areas. Based on a time series from 2000 to 2016, I have studied the spatio-temporal dynamics of 101 species of the ecosystem. Over this period, taxonomic biodiversity was stable, and the importance of fishing as a structuring variable for communities decreased after 2009, and was lower than the environment (depth, chlorophyll a concentration and temperature). Following a local decrease in fishing pressure, the biomass of species with life history strategies characterised by a low renewal rate and present in the central Celtic Sea, increased. In particular, the increase in the biomass of six species of elasmobranchs has been linked to the creation of a seasonal fishing closure in the area. This vision of fishing sensitivity was enriched with data from the exploitation of underwater videos. This made it possible to highlight the presence of sensitive areas in the western Celtic Sea, along the continental slope. In addition, the study of interaction networks linking species, and in particular trophic networks, allowed considering the dynamics of the entire ecosystem based on its components. In the Celtic Sea, the sensitivity of species to fishing does not imply the sensitivity of the network to this pressure. On the other hand, the trophic network is not very robust to the loss of the 7% of the most exploited species and basal species.

Les écosystèmes marins font face à de nombreuses pressions dont les principales sont la pêche et le changement climatique. Ces pressions n’ont pas les mêmes conséquences sur les différentes facettes de la biodiversité, au niveau des taxons, des traits ou de leurs interactions et leur étude est nécessaire à la mise en place d’une approche écosystémique des pêches. La Mer Celtique est une zone de pêche très importante pour les pêcheries européennes et à une richesse spécifique supérieure aux zones adjacentes. Basé sur une série temporelle de 2000 à 2016, j’ai étudié les dynamiques spatio-temporelles de 101 espèces de l’écosystème. Sur cette période, la biodiversité taxonomique a été stable, et l’importance de la pêche comme variable structurante des communautés a diminué après 2009 devenant plus faible que l’environnement (profondeur, concentration en chlorophylle a et température). Suite à un relâchement local de la pression de pêche, la biomasse des espèces ayant des stratégies d’histoire de vie caractérisées par un faible taux de renouvellement, présentes dans le centre de la Mer Celtique, a augmenté. En particulier, l’augmentation de biomasse de 6 espèces d’élasmobranches a été mise en relation avec la création d’une zone de fermeture saisonnière à la pêche. Cette vision de la sensibilité à la pêche a été enrichie par des données provenant de l’exploitation de vidéos sous-marines. Cela a permis de mettre en évidence la présence de zones sensibles à l’Ouest de la Mer Celtique, le long du talus continental. De plus, l’étude des réseaux d’interactions qui lient les espèces, et en particulier des réseaux trophiques permettent de considérer les dynamiques de l’ensemble de l’écosystème à partir de ses composantes. En Mer Celtique, la sensibilité à la pêche des espèces n’implique pas la sensibilité du réseau à cette pression. Le réseau trophique est en revanche peu robuste à la perte des 7% des espèces les plus exploitées et des espèces basales.