Using variables aggregation methods to assess toxicant effects on fish populations in river networks
Utilisation de la méthode d'agrégation des variables pour évaluer les effets des polluants sur les populations de poissons dans un réseau de rivières
Résumé
Risk assessment in ecotoxicology needs extrapolation from individual level (e.g. bioassays) to populations living in fragmented heterogeneous environments. Metapopulation modelling only offers few decision-helping tools up to now in water quality management. The high dimension of fragmented systems (patches number x age-classes number) gives rise in fact to mathematical analysis difficulties. Variables aggregation methods allow us to build an ecotoxicological population model for a river network. This one describes a brown trout population exposed to cadmium pollution. Age-structure, spatial distribution, demographic and migration processes are taken into account to estimate population response to different scenarios of pollutant discharge. For this purpose a multi-patch Leslie-matrix model is coupled with dose-response curves. Endpoints are then population dynamics features (such as asymptotic population growth rate, age-structure,S). The different pollution scenarios are thus compared in terms of subsequent reduction in population growth rate or so in terms of age-structure changes.
Nous avons développé un modèle écotoxicologique de l'effet du cadmium sur une population de truites dans un réseau de rivières. Ce modèle couple des résultats écotoxicologiques classiques (courbes dose-réponse) avec des techniques de type dynamique de population (classes d'âge_). L'originalité consiste en l'application d'une technique mathématique d'agrégation qui permet le changement d'échelle entre des effets mesurés au niveau de l'individu et des effets populationnels (taux asymptotique d'accroissement_). Compte tenu de la prise en compte de la dispersion spatialle des populations dans un réseau de rivières, ce type d'approche méta populationnelle est particulièrement prometteuse.