Modélisation de l'écophysiologie de l'huître Crassostrea gigas dans un environnement estuarien

Ecophysiological deterministic model for Crassostrea gigas in an estuarine environment

¹ Laboratoire de Biologie Marine, Faculté des Sciences, 2, rue de la Houssinière, 44072 Nantes cedex 03, France
² Centre de Recherche en Ecologie Marine et Aquaculture, UMR10, place du Séminaire, BP 5, 17137 L'Houmeau, France
³ IFREMER, URA-PL, Polder des champs, 85230 Bouin, France

Reçu : 27 Mars 1996
Accepté : 29 Octobre 1996

Résumé

Un modèle écophysiologique déterministe de la croissance, de la reproduction et des interactions entre le bivalve et son environnement estuarien a été élaboré pour l'huître japonaise Crassostrea gigas. Pour fonctionner, le modèle a besoin de la température de l'eau, des concentrations en matière en suspension, matière organique particulaire, matière minérale particulaire, chlorophylle-a, phéopigments, protéines, lipides et glucides particulaires. Les fonctions de filtration, consommation, ingestion, absorption et respiration ainsi que les efficacités de rétention, sélection et absorption sont modélisées à l'aide de variables endogènes (poids sec de l'animal, allocation d'énergie entre la croissance et la reproduction) et exogènes (température, quantité et qualité de la nourriture). Le modèle simule l'évolution temporelle de deux compartiments : somatique et réserves-gonades. L'énergie provenant de la nourriture absorbée est allouée au compartiment somatique jusqu'à un maximum de croissance somatique. Ce maximum décroît avec l'âge du bivalve et ne dépasse jamais 0,02 g.j⁻¹.individu⁻¹. L'énergie en excès est alors attribuée au compartiment réserves-gonades. Cette représentation permet d'identifier les périodes de stockage de réserves et de gamétogénèse ainsi qu'une bonne simulation de l'intensité des pontes. Le modèle tient compte d'une efficacité de sélection plus importante pour les microphytes que pour les particules détritiques. L'efficacité d'absorption a été représentée en fonction du pourcentage de matière organique dans la fraction ingérée afin de tenir compte de la dilution de la nourriture par les particules minérales. L'efficacité d'absorption des microalgues varie de 20 à 60 %, tandis que pour les particules organiques détritiques, le modèle simule des valeurs négatives pour tenir compte des pertes fécales métaboliques. Ces formulations permettent de suivre l'évolution temporelle des quantités de microphytes et de matières détritiques rejetées sous la forme de pseudofèces et de fèces.

Abstract

An ecophysiological deterministic model of growth, reproduction and interactions between the bivalve and its estuarine environment was established for the Japanese oyster Crassostrea gigas. The environmental variables used in the model are: total particulate matter, particulate organic matter, particulate inorganic matter, chlorophyll, phaeopigments, proteins, lipids and carbohydrates. Rates of clearance, filtration, ingestion, absorption and respiration along with efficiencies of retention, selection and absorption are modelled with endogenous (dry weight of the animal, energy allocation between growth and reproduction) and exogenous variables (temperature, food quality and quantity). The model simulate the temporal evolution of two compartments: somatic and storage-gonad. Absorbed energy is allocated to soma up to a maximum somatic growth. This maximum decreases with age and never exceeds 0.02 g.d⁻¹.oyster⁻¹. Energy in excess is allocated to the storage-gonad compartment. The model identify storage and gametogenesis periods and correctly predicts spawning intensity. In this model, the oyster selectively reject inorganic from organic particles, enriching the ingested ration. Within potentially nutritive particles, fewer particles containing phytopigments are rejected compared with detritic particles. Absorption efficiency is represented as a function of organic content in the ingested ration. Microphytes are absorbed with an efficiency which fluctuates from 20 to 60%. The model predicts negative absorption for detritic material to take into account metabolic faecal losses. Theses formulations provide information about the temporal evolution of the amount of microphytes and detritic matter biodeposited as pseudofaeces and faeces.