Le parc Marineland a été créé il y a plus de 30 ans par Roland de La Poype, Aujourd’hui, presque 40 ans plus tard, le parc compte plus de 4500 spécimens.
En 1998, le parc décide de créer le CRC : Centre de Recherche sur les Cétacés. En créant ce centre de recherche, le parc décide de s’engager dans la préservation et la protection des espèces au sein du milieu naturel.
Depuis sa création, le CRC mène de nombreuses études scientifiques et développe des programmes de recherche sur l’écologie des cétacés de la Méditerranée.
Ces dernières années trois programmes de thèses se sont achevées au CRC : l’un sur l’étude du cachalot en Méditerranée, le second sur les variations saisonnières des populations de cétacés dans la zone du Sanctuaire PELAGOS et le troisième sur l’étude de la niche écologique des odontocètes teuthophages. En plus de ces trois thèses, un programme de suivi de la population locale de dauphins bleu et blanc présents à proximité des côtes d’Antibes est sur le point de s’achever.
 
Par ailleurs, le CRC travaille en collaboration avec des associations comme le WWF, EcoOcéan Institut, des universités, les douanes, …
Le travail principal consiste en un suivi régulier en mer des populations de cétacés, au cours duquel de la photo-identification est réalisée, et dans le cadre de certains programmes où des biopsies sont collectées afin de faire des études toxicologiques, et du suivi de répartition via l’acoustique.
 
En 2007, le CRC et ces différentes structures ont créé un Groupement d’Intérêt Scientifique pour les Mammifères Marins de Méditerranée. Ce GIS3M permet de soutenir la recherche sur les cétacés en Méditerranée, de développer l’expertise sur les mammifères marins et leur environnement mais surtout de favoriser la synergie des compétences (fédérer les chercheurs spécialistes et mettre en commun les moyens matériels et financiers).
En 2009, le Sanctuaire Pelagos a financé le GIS3M dans le cadre d’un partenariat scientifique pour six études. L’une de ces études porte sur l’analyse spatio-temporelle de la distribution des cétacés en relation avec les paramètres environnementaux.
C’est donc ce programme de recherche plus particulièrement qui vous sera présenté aujourd’hui.

Les Cétacés avec les Siréniens (Lamantin) sont les seuls mammifères qui ont évolués vers une vie 100% aquatique. L’ordre des cétacés se divise en deux sous-ordre : les cétacés à fanons appelés Mysticètes (baleines) et les cétacés à dent appelés Odontocètes (cachalots et dauphins).
 
Dix-huit espèces de cétacés sont présentes, au moins occasionnellement, dans le bassin méditerranéen occidental. Huit d’entre elles sont considérées comme communes. Il s'agit, par ordre décroissant de taille : chez les Mysticètes du rorqual commun (Balaenoptera physalus), et chez les Odontocètes : du cachalot commun (Physeter macrocephalus), de la baleine à bec de Cuvier (Ziphius cavirostris), du globicéphale noir (Globicephala melas), du dauphin de Risso (Grampus griseus), du grand dauphin (Tursiops truncatus), du dauphin bleu et blanc (Stenella coeruleoalba) et du dauphin commun (Delphinus delphis).
Dans cette étude, nous nous intéresserons surtout aux six espèces de cétacés les plus communes dans le Sanctuaire PELAGOS, à savoir, le rorqual commun, le cachalot, le globicéphale, le dauphin de Risso, le grand dauphin et le dauphin bleu et blanc.

1. Le rorqual commun
 
Le rorqual commun est le seul mysticète fréquent en Méditerranée. Sa taille peut varier de 18 à 20 m. Il est gris foncé sur le dos et les flancs et blanc sur le ventre. Du coté droit de la tête et sur la mâchoire inférieure il est blanc.
Le Rorqual est identifiable en mer par son souffle visible au dessus de la surface. Il respire entre une et quatre minutes avant de plonger (sonder) durant une dizaine de minutes. Cette baleine principalement rencontrée au large en groupe de 1 à 3 individus se nourrit majoritairement de krill (petite crevette).

2. Le cachalot
 
C’est une espèce rencontrée dans toute la Méditerranée mais qui vit de préférence à l’aplomb du talus continental. Cet odontocète de grande taille (11 à 16 m) s’identifie également en mer par son souffle incliné vers l’avant et à la sortie de sa nageoire caudale lors de sa sonde (plongée). Le cachalot respire durant une dizaine de minutes en surface avant de repartir pour des plongées dont la durée moyenne est de 45 minutes. Le régime alimentaire de cette espèce se compose principalement de céphalopodes (calmars) qu’il chasse en émettant des clics qui lui permettent de localiser ses proies à la manière d’un radar.

3. Le globicéphale
 
Le globicéphale noir est un delphinidé sans rostre dont la taille varie entre 5 et 6 m. Il se rencontre au large en groupe assez nombreux pouvant rassembler jusqu’à une centaine d’individus.
Le régime alimentaire de cette espèce est principalement composé de céphalopodes.
Une des particularités des globicéphales est leur répertoire d’émissions acoustiques nombreuses et très variées.

4. Le dauphin de Risso
 
C’est également une espèce de dauphin assez grande (3 à 4 m) qui se rencontre au voisinage du talus continental en groupe de 5 à 20 individus.
Le régime alimentaire de cette espèce est exclusif et se compose de deux espèces de céphalopodes.
Lors d’interactions sociales, le animaux se font entre eux des cicatrices blanches sur le corps ainsi plus les animaux vieillissent plus ils deviennent blancs contrairement aux jeunes qui sont gris foncés.

5. Le grand dauphin
 
C’est un delphinidé de taille moyenne (3 à 3,5 m) dont la répartition est côtière. Cette espèce se rencontre sur toutes les côtes méditerranéennes en groupe d’une dizaine d’individus. Ce dauphin a un régime alimentaire très varié et il n’hésite pas à côtoyer les bateaux de pêche pour aller se servir dans les filets.

6. Le dauphin bleu et blanc
 
Ce dauphin est le cétacé le plus abondant en Méditerranée. Il mesure environ 2 m et vit en groupe de 5 à 50 individus en moyenne. Il se reconnaît aisément à sa pigmentation.
Le régime alimentaire de cette espèce est varié et comprend des poissons et des céphalopodes ainsi que quelques crevettes.
Ces dauphins viennent régulièrement jouer à l’étrave des bateaux puis repartent.

La zone d’étude est celle du Sanctuaire Pelagos (figure 1). Le Sanctuaire est un espace maritime de 87500 km² faisant l’objet d’un accord entre la France, l’Italie et Monaco pour la protection des mammifères marins qui le fréquentent.

Les données collectées et analysées dans cette étude sont hétérogènes et de sources diverses, issues de plateformes et de missions différentes : recherche, whale-watching, moyen de l’état en mer, etc. Dispersées, toutes ces données n’avaient encore jamais été réunies afin d’avoir une vision d’ensemble plus précise concernant la distribution des principales espèces de cétacés dans le Sanctuaire.
 
La première étape a donc été le regroupement temporaire des bases de données scientifiques existantes afin d’analyser certains paramètres précis : distribution, quantification relative et définition des habitats (paramètres environnementaux).
 
La cartographie de toutes ces données permettra aux gestionnaires d’obtenir des cartes de distributions pour les six principales espèces de cétacés présentes dans le Sanctuaire en période estivale.
 
A partir de toutes les données récoltées, deux bases de données ont été créées : une base ne contenant que les données d’observation et incluant les observations opportunistes et une seconde ne contenant que les observations réalisée avec un effort d’observation associé
 
Des cartes de répartition ont été produites espèces par espèces (figure 2) et par année ainsi que des cartes contenant tous les transects effectuées par toutes les structures sur la zone (figure 3).

Pour les données en effort, Arcview a permis de voir les distances parcourues par année, par structure et l’outil ETGeowizard nous a permis de transformer les points en transects.

Ces premiers résultats permettent d’avoir une idée de la répartition pour chaque espèce, des zones prospectées et du nombre de kilomètres parcourus.
 
Suite à ces premières analyses, toutes ces données vont être associées aux variables environnementales. Grâce à l’outil jointure d’ArcGis, chaque observation sera associée à cinq variables topographiques (profondeur, distance à la côte, distance à l’isobathe 200, 1000 et 2000 m) ainsi qu’aux variables issues d’images satellitaires (chlorophylle, température et production primaire).
Les données en effort seront découpées en segments de longueur fixe et le centre de chaque segment sera associé aux mêmes variables que celles citées précédemment.
Les résultats permettront de mettre en évidence les zones préférentielles de chaque espèce et d’identifier d’autres zones potentielles correspondant à des critères similaires mais où les échantillonnages n’ont pas été réalisés.

Les données utilisées pour définir la distribution dans l’espace des espèces ont été déterminées à l’aide du logiciel ARCGIS® 9.3 et des données de l’Atlas digital® de "General Bathymetry Chart of the Ocean" (GEBCO©, 2003) avec une résolution 1x1min.
La topographie a donc été considérée sous deux aspects : bathymétrique (profondeur sur laquelle se trouve l’animal) et en terme de distance aux principaux isobathes : côte, 200 m pour la fin du plateau continental, 2 000 m pour la fin du talus continental.
Pour chaque observation de cétacés, les distances à la côte et aux isobathes 200 m, 1 000 m et 2 000 m (Dcot, D200m, D1000m, D2000m) seront déterminées à l’aide du logiciel ARCGIS®.
De même la donnée de profondeur la plus proche de l’observation sera obtenue à l’aide du logiciel ARCGIS®.

Les techniques de télédétection nous permettent d’obtenir une bonne couverture spatiotemporelle de la zone d’étude. Les données issues de la télédétection ont été acquises gratuitement sur des périodes de 1 mois (données moyennées mensuelles).
Les paramètres qui seront utilisés pour cette étude sont :
- la couleur de l’océan,
- la température superficielle de l’eau,
- la production primaire.
 
1. La couleur de l’océan
 
La couleur de l’océan, indicateur de la biomasse phytoplanctoniqueprésente en surface (chlorophylle) est, par définition, la variation spectrale de la réflectance diffuse de la couche de surface. La corrélation entre la biomasse de surface ou sub-surface avec la présence de cétacés a été montrée par différents auteurs (Laran & Gannier, 2008 ; Littaye et al., 2004).
Les données utilisées dans cette étude sont celles du satellite SEAWIFS (Sea-viewing WIde Field of view Sensor, http://oceancolor.gsfc.nasa.gov/seadas/). Les images de "Niveau 3" que nous avons utilisées tiennent compte des corrections atmosphériques et sont spatialement moyennées avec une résolution d’environ 9x9 km (à l’équateur) pour chaque pixel. Les fichiers compilés sur 1 mois sont distribués au format HDF (Hierarchical Data Format). La visualisation et l’extraction des fichiers numériques se sont faites à l’aide du logiciel WIMSOFT® 6 (Kahru, 2003).
 
2. Température superficielle de l’eau (AVHRR)
 
La température superficiellede la couche d’eau (SST pour Sea Surface Temperature) pour laquelle plusieurs études ont montré l’intérêt de son utilisation pour les cétacés (e.g. : (Hamazaki, 2002) ; (Littaye et al., 2004) ; (Laran & Gannier, 2008)).
Les données que nous avons utilisées pour la température de surface de l'eau sont issues du capteur Pathfinder ("NOAA/NASA AVHRR Oceans Pathfinder Sea Surface Temperature Data Set"). Nous avons choisi d'utiliser les données mesurées de nuit (images descendantes) afin de ne pas biaiser nos résultats avec les conditions météorologiques. La résolution utilisée pour cette étude est de 9x9km. Les données téléchargées sont des moyennes mensuelles de température superficielle et ce capteur fournit des données depuis septembre 1997.
 
3. La production primaire
 
Les radiations photosynthétiques actives (PAR pour Photosynthetically Active Radiation) n’ont été utilisées que pour l’obtention de la production primaire. Par définition la production primaire exprime la fixation du carbone inorganique dissous dans l’eau par le phénomène de photosynthèse. Elle conduit les végétaux à transformer l’eau et les éléments minéraux disponibles en matière organique, grâce à l’énergie lumineuse qu’ils reçoivent. La production primaire est obtenue à partir de trois types d’informations différentes mesurées par les satellites : la couleur de la mer, la température superficielle et les radiations photosynthétiques actives (PAR, SeaWIFS) atteignant la surface. La résolution temporelle est la même que pour les données utilisées : moyennes mensuelles.
Ces données ont été compilées grâce au logiciel WIMSOFT®, en utilisant l’option du modèle de Behrenfeld et Falkowski de 1997 pour le modèle lumière-photosynthèse, et de Morel et Berthon de 1989 pour la profondeur de la zone euphotique. Cette méthode permet d’estimer la production primaire dans la couche de surface à partir des paramètres mesurés uniquement par télédétection.

Les analyses seront réalisées à partir des données en effort. Ces analyses ne seront réalisées que sur le cachalot et le rorqual commun. Ces analyses seront faites par corrélation linéaire simple (relations qui peuvent exister entre la présence des espèces et les variables descriptives des conditions du milieu) et par régression logistique.
Pour la régression logistique les données seront utilisées pour déterminer les variables influençant le plus la présence des rorquals et des cachalots afin d’essayer de prévoir la distribution de la présence de ces deux espèces à partir des données environnementales.
Ce type d’analyse a déjà été réalisé sur un jeu de données beaucoup plus réduit et montre cependant des résultats intéressant pour le rorqual commun (figure 4) (Laran & Gannier, 2008).

Ces résultats pourront permettre, à terme, d’aider à cerner les zones potentiellement à risque pour les animaux vis-à-vis des impacts négatifs dus aux activités humaines et donc proposer des applications pour limiter les impacts de ces activités anthropiques.