Comprendre et prédire la variabilité de la dynamique régionale des herbiers marins à l'aide d'une approche de modélisation hybride hydrodynamique-écologique

Les herbiers marins forment des habitats fournissant des services écosystémiques essentiels, mais sont de plus en plus menacés par les changements globaux. En tant qu’ingénieurs de l’écosystème, ils interagissent avec leur environnement physique à travers de multiples processus à différentes échelles. Pour prédire et comprendre la dynamique régionale des herbiers, un cadre de modélisation hybride physique-écologique spatialement explicite a été développé. En combinant un modèle hydrosédimentaire 3D déterministe avec un réseau bayésien dynamique (DBN) probabiliste pour la croissance des herbiers, ce modèle couplé simule les interactions biophysiques et les effets cumulatifs de facteurs de stress environnementaux sur la dynamique des herbiers. Les herbiers intertidaux de Zostera noltei du Bassin d’Arcachon ont servi de cas d’étude. Le modèle reproduit avec succès les cycles saisonniers de densité et d’état physiologique des herbiers, influencés par la lumière, la température, les stress hydrodynamique et thermique, et les processus de reproduction. Les effets relatifs et combinés des facteurs de stress et de la reproduction sur la densité et la distribution des herbiers ont été étudiés. Les dynamiques spatiales d’expansion-régression ont été inclues. Ce cadre de modélisation constitue un outil précieux pour comprendre les dynamiques régionales des herbiers et évaluer des scenarios "what-if" dans un contexte de changement global.