Modélisation de la croissance de la moule, Mytilus galloprovincialis, en milieu méditerranéen

Choix du modèle de croissance: niveaux de complexité

Les modèles de croissance

Les moules sont cultivées à l’échelle mondiale et ont un intérêt économique grandissant. Cependant, les contraintes, quant à l’exploitation des ressources de moules sauvages, nécessitent l’utilisation d’outils pour améliorer la gestion de la culture de moule, en augmentant la production. L’approche actuelle de modélisation se fait dans l’optique d’une utilisation comme outil de gestion. Deux types de modèle de croissance existent: les modèles simples empiriques dont le but unique est de décrire et prédire l’évolution temporelle du poids en considérant l’organisme comme un compartiment unique, du type von Bertalanffy ; et les modèles plus complexes mécanistiques, tels que les modèles DEB (Dynamic Energy Budget model: modèles de budget énergétique dynamique) établissant, de façon précise, la dynamique du budget énergétique de la moule déterminant l’état vital de l’organisme tels que la croissance, le développement et la reproduction.

Les modèles DEB ont le plus grand potentiel dans ce domaine. En effet, le terme dynamique fait référence au contraste avec les modèles statiques utilisés fréquemment, où les caractéristiques de l’individu ne changent pas explicitement dans le temps. 1.2 Hypothèses générales des modèles DEB Ce type de modèle de croissance décrit, selon la théorie des modèles DEB, les flux d’énergie à travers un animal durant sa durée de vie, à des densités nutritives et des températures différentes. Leur objectif est de formuler un modèle en bioénergie qui aide à connecter les différents niveaux d’organisation: de la molécule aux écosystèmes. Le cœur de la théorie est un modèle énergétique individuel, qui évolue au cours du cycle de vie. Ces objectifs impliquent que le modèle ne doit pas être spécifique à l’espèce et qu’il pèse les différents critères avec respect du réalisme et de la simplicité (Kooijman, 1993; van Haren et Kooijman, 1993).

Les modèles bioénergétiques ont été développés pour évaluer la croissance de l’organisme de façon beaucoup plus précise que les modèles simples de type von Bertalanffy. En plus de prédire l’évolution allométrique de l’organisme entier, ils tiennent compte de la biologie de l’individu en le compartimentant et suivent l’évolution énergétique de différentes composantes. Les processus clés sont la nutrition, la digestion, le stockage, la maintenance, la croissance, le développement, la reproduction et la vieillesse.

Le point central de cette théorie des modèles DEB est le rôle fondamental des ratios surface / volume et des réserves. A partir de ce point, les relations entre processus 153 physiologiques et écologiques sont dérivés d’une voie systématique (Kooijman, 2000; Kooijman, 2001). Trois compartiments principaux sont distingués: la composante structurale du corps, les réserves de stockage d’énergie et la composante reproductive. L’homéostasie pour chaque compartiment est assumée, c’est à dire la capacité de garder la composition chimique constante malgré le changement de composition dans l’environnement (Figure 5.1).

Modèles de croissance individuelle 

Les différents types de modèles DEB existants: comparaison Il existe de nombreux modèles DEB, spécifiquement désignés pour la croissance de la moule (Tableau 5.1 et 5.2). Chacun d’entre eux la représente comme le bilan entre plusieurs composantes de nutrition, de respiration et de reproduction. A l’intérieur de chaque modèle, ces processus sont décrits avec différents niveaux de complexité physiologique de l’organisme et par l’inclusion de différents facteurs physiques et biologiques. Ces différences entre les modèles sont le résultat d’approches prises durant le développement de celui ci et sont dépendantes des objectifs spécifiques du modèle (Beadman et al., 2002).