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Module Bidasoa
(notice en progrès, j.l., 22.09.04)
Auteurs
Jacques Labonne (1), François de Coligny (2)
(1) UMR INRA - UPPA ECOBIOP Ecologie COmportementale et BIOlogie des Populations de poissons Station d'Hydrobiologie, Quartier Ibaron 64310 Saint-Pée-sur-Nivelle tel: +33 (0) 5 59 51 59 85
(2) INRA - UMR AMAP botAnique et bioinforMatique de l'Architecture des Plantes TA40/PS2, Boulevard de la Lironde 34398 Montpellier Cedex 5 (FRANCE) tel: +33 (0) 4 67 61 71 68
Objectifs
Le module Bidasoa est une expérience visant à modéliser les comportements de dispersion/migration et reproduction de poissons (le modèle présent est la truite Salmo trutta) dans des systèmes hydrographiques de grande taille (bassin versant de la Bidasoa en l'occurrence).
Description
Le modèle tient compte de la structure spatiale de l'habitat, de la fragmentation des rivières, et du comportement des individus (déplacement, reproduction, mortalité, croissance).
La structure spatiale est représentée par une arborescence d'unité de tailles variables nommées tronçons, entrecoupées par des seuils (réels ou virtuels). Chaque unité d'habitat, tronçon comme seuil, possède ses propres caractéristiques et reconnait ses plus proches voisins gràce à un schéma de connexion lu à l'initialisation du modèle.
Les poissons sont généralement modélisés à l'échelle individuelle, à l'exception des juvéniles qui peuvent selon les choix de l'utilisateur être modélisés en cohortes pour un bénéfice de performance. Chaque poisson se déplace de tronçon en tronçon, selon la présence ou l'absence de seuil, et selon les règles spécifiées par l'utilisateur. En période de reproduction, les poissons effectuent des déplacements plus importants appelés migration. Cette migration peut etre aléatoire, habitat-dépendante, mais peut aussi refléter le “homing”, retour au lieu de naissance (non encore programmé). La croissance et la mortalité des poissons sont liées aux caractéristiques d'habitat du tronçon, ainsi qu'a l'âge des individus.
Sont prévus: - l'intégration de phénomènes densité-dépendants afin de limiter la croissance des populations et refléter la capacité limite des habitats - l'inplémentation d'une carte génétique pour chaque individu, comportant un nombre variable de loci et d'allèles, neutres ou sélectionnés (collaboration avec C. Pichot, module Genetics) - un système de simulation de la distribution initiale des poissons - un système de simulation en mode script - des interveners comparables à ceux proposés dans les modules d'écologie des peuplements forestiers;
Ce module est pour l'instant autonome, mais n'est pas encore en licence libre; il ne nécessite que la plateforme CAPSIS 4 pour fonctionner (laquelle est sous licence GNU Lesser GPL).
Entrées
Description fichier inventaire:
Le module Bidasoa utilise un format d'entrée comportant des données habitat, une ligne par tronçon, des données de fragmentation, une ligne par seuil, ainsi que des données populationnelles, une ligne par poisson:
Données tronçon:
ID : numéro unique identifiant chaque tronçon
address : chaîne de caractère permettant de dresser le schéma de connexion des tronçons et des seuils (voir Pradelle 2003 DESS)
order : ordre de taille du tronçon d'apres Strahler
length : longueur (m)
meanWidth : largeur moyenne (m)
slope : pente (%)
bank : présence de ripisylve (0 à 2)
substratum : scores de granulométrie répartie en six classes (voir Pradelle 2003 DESS)
drainageArea : superficie du bassin de drainage (km²)
drainageOccupancy : pourcentage d'occupation du sol du bassin de drainage (forêt, buisson, prairie, zone urbaine, zone immergée)
fish : Identifiants des poissons initialement présents
origin : vertex 3D d'origine
end : vertex 3D de fin
Données seuil:
ID : numéro unique identifiant chaque seuil
fishPass : présence de passe à poisson
passability : franchissabilité du seuil
origin : vertex 3D d'origine
address : chaîne de caractère permettant de dresser le schéma de connexion des tronçons et des seuils (voir Pradelle 2003 DESS)
Données poisson: (en modification)
ID : numéro unique identifiant chaque poisson
forkLength : longueur fourche
dispersalProba : probabilité de dispersion
movementProba : probabilité de mouvement
sex : sexe
age : âge
spawningAge : âge de maturité
survivalProba : probabilité de survie
justMoved : le poisson vient de se déplacer.
Exemple de fichier d'inventaire:
// input file for model Bidasoa. //Reach //data types //int string int short short float bytes float? Short ? short float collection vertex3D vertex3D //ID address order length meanWidth slope bank substratum drainageArea drainageOccupancy fishs origin end 1 wmwdwdwswswgwswg 1 3448 2.41 12 0 {2.05;5.9;8.32;10.27;7.84;2.43} 2.660153 {25.1676;59.3289;15.5035;0;0} {1;2} (620298.7,4785422.71,0) (623339.99,4784855.42,0) 2 wmwdwmwg 1 1437 1.33 11 0 {1.89;4.76;9.17;11.36;6.54;3.26} 0.63644 {27.1123;13.4965;57.9215;0;1.46981} {3;4} (621521.8,4783304.51,0) (622654.4,4782519.51,0) //Weir //data types //int boolean bytes Vertex3D string //ID fishPass passability origin address 1 1 0 (623277,4783238,267) wmwdwdwsw 2 1 2 (623506,4783537,263) wmwdwdwswsw //Fish //data types //int float float float boolean byte byte float boolean //ID forkLength dispersalProba movementProba sex age spawningAge survivalProba justMoved 1 25 0.5 0.1 2 14 18 0.98 0 2 25 0.5 0.1 2 19 18 0.98 0
Sorties
Pour analyser les caractéristiques des peuplements du module Bidasoa, on peut utiliser les Visus et graphiques de Capsis. Une sortie spécifique des résultats de simulation en mode script peut être envisagée.