Modèle générique

 Description et objectifs  

A partir des acquis des modèles écologiques d'emprise locale développés depuis 15 ans à l'Ifremer, souvent pour des applications ciblées, le projet propose de mettre en place un modèle générique des écosystèmes des côtes françaises, contenant les principaux processus capables :

  1. de générer les grands types de biocénoses observées par auto-structuration à partir d'un état initial homogène,
  2. de représenter la variabilité interannuelle observable par télédétection satellitaire, et donc d'aborder la simulation des tendances pluridécennales.

Il contiendra donc les modules suivants : hydrodynamique 3D, érosion/transport/dépôt multiclasses de particules constituant le placage sédimentaire et ses habitats, cycles des nutriments et grands types végétaux (diatomées, dinoflagellés, macroalgues vertes et brunes, phanérogames), réseau trophique benthique et dynamique de population spatialisée de grands types d'organismes benthiques, utilisation de la production planctonique par des espèces marines exploitées : huîtres et moules, anchois. Le projet devrait s'appliquer à terme aux 3 façades, mais débutera sur les façades Manche et Atlantique, où les modèles 3D d'écosystèmes existants devront être transférés sur un maillage à mailles inégales s'adaptant aux gradients forts près des côtes et des estuaires.

Il comprend cinq volets :

  • évolution à long terme de la composante particulaire des habitats par modélisation et simulation de l'état d'équilibre à partir d'une couche initiale uniforme de vase.
  • analyse des grands types de producteurs primaires par télédétection et modélisation: création d'un atlas des situations décadaires moyennes en Manche-Atlantique observées par satellite en température, chlorophylle et turbidité; développement de nouveaux; utilisation du modèle 3D du Golfe de Gascogne avec forçage météo réaliste sur plusieurs années pour recalculer la production de phytoplancton, sous apports de nutriments actuels et sous scénario de réduction plausible pour 2015 (DCE).
  • dynamique de population des grands types de consommateurs benthiques : application à la Baie de Seine, puis à la Manche entière du modèle benthique à 4 compartiments trophiques; couplage du modèle de dynamique des populations de palourde rose au modèle 3D de phytoplancton en Manche ; adaptation à la crépidule en Manche.
  • dynamique des consommateurs pélagiques migrateurs en fonction des conditions trophiques : analyse et modélisation des répartitions saisonnières de la production phytoplanctonique, zooplanctonique et de l'anchois dans le Golfe de Gascogne; étude du rôle des upwellings côtiers de Bretagne-sud.
  • amélioration du logiciel générique ELISE : uniformisation du formalisme écologique dans Siam3D et Mars3D ; réalisation de l'interface de lancement de la simulation 3D utilisant Mars3D ; améliorations diverses des fonctionnalités d'ELISE ; test du passage d'un module d'ELISE sous Windows ou Linux.
  Produits attendus et contribution à DYSCO  

Les produits portent sur :

  • caractérisation des grandes répartitions de la climatologie mensuelle de turbidité, des biomasses phytoplanctoniques à l’échelle des façades françaises, et des grands types sédimentaires.
  • évaluation par calcul de la contribution des fleuves (Somme, Seine, Aulne, Vilaine, Loire, Charente, Gironde, Adour) à la production primaire et son évolution liée à celle des apports terrigènes.
  • quantification et sensibilité des interactions trophiques entre certains invertébrés types ou poissons pélagiques et niveaux simulés de biomasse ou de production phyto- et zooplanctoniques.
  • améliorations logicielles et modèles : maillons primaires et secondaires des réseaux trophiques, flux de matière à l’interface eau/sédiment, application de l'approche "agents individuels" aux bancs pélagiques, couplage à un code hydrodynamique à maillage irrégulier, amélioration et aide à l'implantation du logiciel ELISE dans les laboratoires côtiers demandeurs.

Ce projet interagit fortement avec les autres projets : habitat, bassin versant/zone côtière, mouvements sédimentaires, en intégrant certains processus et fournissant certains outils de simulation. Il aide à répondre à certaines questions clés sur la réponse des écosystèmes aux forçages, leur évolution à long terme et les interactions entre niveaux trophiques. Il contribue également aux autres thèmes dont les thèmes 3, 4 et 6 au niveau des concepts et des outils à vocation opérationnelle.

   É volution du projet  

Ce projet se maintiendra sur les 4 années du programme. Certains développements sont déjà en cours de transfert vers l’Océanographie Opérationnelle Côtière. Les autres résultats seront obtenus d’ici 4 ans et transférés progressivement vers les autres thèmes ou projets de DYSCO, notamment pour des applications dans les divers sites ateliers. Essentiellement financé en interne, avec quelques recettes Seine Aval, c’est par ses produits que ce projet permet à l’Ifremer d’obtenir des recettes au niveau national ou européen.