Thèse Restauration ou Décoration Intégrer Efficacement la Restauration Écologique dans les Stratégies de Conservation des Populations de Poissons du Golfe du Lion H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Montpellier
École doctorale : GAIA - Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau
Laboratoire de recherche : MARBEC - Biodiversité Marine, Exploitation et Conservation
Direction de la thèse : Stéphanie MAHEVAS ORCID 0000000177072502
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-07T23:59:59

Face au déclin accéléré de la biodiversité marine et à l'état préoccupant de nombreux stocks halieutiques, la gestion des pêches est aujourd'hui à un tournant. Aux côtés des outils classiques comme les réglementations de pêche et les aires marines protégées, d'autres solutions existent ou émergent : récifs artificiels, éco-conception d'infrastructures portuaires et offshore, ou encore aménagements favorables à la biodiversité dans les parcs éoliens en mer. Ces approches regroupées sous le terme d'ingénierie écologique se développent comme mesures d'atténuation des projets d'aménagements en mer, en forte croissance, mais leur efficacité réelle sur les populations de poissons et leur intégration cohérente dans des stratégies planifiées de gestion restent encore largement à explorer et évaluer.
Le Golfe du Lion offre un terrain d'étude privilégié pour relever ce défi. Principale zone de production halieutique de la Méditerranée française, il concentre de forts enjeux écologiques, économiques et sociaux, ainsi qu'une grande diversité d'initiatives passées et émergentes d'ingénierie écologique. Par ailleurs, le développement d'infrastructures est en plein essor, notamment avec les projets de parcs éoliens offshore, extensions portuaires ou les ouvrages de protection des côtes. Dans ce contexte, il devient crucial de disposer d'outils capables d'anticiper, de comparer et d'optimiser les choix de gestion, en indiquant quand, où et comment ces solutions peuvent compléter efficacement les mesures classiques de conservation et de gestion des pêches.
Cette thèse s'inscrit résolument à l'interface entre écologie marine, modélisation, halieutique et développement outils d'aide à la décision pour la gestion des pêches et la planification spatiale marine. Elle a pour ambition d'évaluer comment ces structures artificielles contribuent, positivement ou négativement, à la conservation des populations de poissons en complément des aires marines protégées et des plans de gestion des pêches. Le projet se concentrera sur trois espèces emblématiques et contrastées du Golfe du Lion, le sar commun (Diplodus sargus), le rouget barbet (Mullus barbatus) et le merlu européen (Merluccius merluccius), afin de comprendre comment les différences d'écologie, de cycle de vie et de modes d'exploitation conditionnent l'efficacité de ces approches.
Le travail combinera une synthèse critique des connaissances existantes, la paramétrisation de modèles de population spatialement explicites sur la plateforme ISIS-Fish couplés à un modèle biophysique de dispersion larvaire, et la simulation de scénarios de gestion intégrant à la fois ingénierie écologique, aires marines protégées et le plan de gestion des pêches ouest-Méditerranée. Une place centrale sera donnée à la collaboration avec les parties prenantes (scientifiques, gestionnaires, acteurs de la filière pêche, bureaux d'étude, développeurs de solutions), tant pour paramétrer les modèles que pour co-construire des scénarios réalistes et évaluer leurs coûts et bénéfices. Cette approche participative garantira l'ancrage opérationnel des résultats et leur pertinence pour l'action publique et orienter des choix d'aménagements durables.
La thèse débouchera sur plusieurs publications scientifiques, le développement d'un cadre de modélisation innovant intégrant explicitement l'ingénierie écologique comme levier de gestion, et des outils concrets pour éclairer les décisions à l'échelle régionale et européenne. Elle offre au ou à la doctorant·e une opportunité rare de se former à la recherche pluridisciplinaire (principalement écologie, modélisation numérique et géo-aménagement), de travailler en interaction étroite avec des chercheurs nationaux et internationaux et les acteurs du territoire, et de contribuer directement à des enjeux majeurs de restauration écologique active et passive des écosystèmes marins sur un sujet concret et d'avenir.

Les activités humaines, à travers la surpêche, la pollution, la dégradation des habitats, etc., ont considérablement accéléré le déclin de la biodiversité marine (De Vos et al., 2015 ; Pimm et al., 2014; IPBES, 2026) et contribué à l'épuisement de nombreux stocks halieutiques (Yan et al., 2021, Sharma et al., 2025). En réponse, un large éventail de mesures de gestion a été mis en oeuvre à l'échelle mondiale (OCDE 2025), notamment des réglementations des pêches, la désignation d'aires marines protégées (AMP) et, à une échelle plus locale, le déploiement de solutions d'ingénierie écologique telles que les récifs artificiels ou, plus récemment, la valorisation écologique de structures artificielles existantes avec des approches d'éco-conception (e.g., des quais, des digues, des jetées, des bouées, des éoliennes en mer (Pioch et souche, 2021). Bien que ces stratégies diffèrent en termes d'échelle et de portée des résultats attendus, elles partagent un objectif commun : préserver ou restaurer les populations de poissons.
Dans le contexte des objectifs internationaux de gestion durable des pêches, tels que le rendement maximal durable (RMD), et de l'ambition mondiale de protéger 30 % des océans (objectif 30×30), les stratégies de gestion des pêches intégrant les AMP ont fait l'objet de nombreuses études (Pike et al., 2024 ; Petza et al., 2023). En revanche, la complémentarité potentielle entre les mesures de gestion traditionnelles et les approches d'ingénierie écologique n'a jamais vraiment été étudiées, essentiellement parce que l'empreinte spatiale des projets d'ingénierie écologique marine était historiquement limitée. Il faut tout de même noter l'existence de quelques études qui ont exploré les complémentarités entre les AMP et les récifs artificiels (Claudet & Pelletier, 2004 ; Pioch, 2008 ; Brochier et al., 2015; Blouet et al. 2025). Les travaux récents menés dans le Golfe du Lion (thèse de S. Blouet, 2023 ; Blouet et al., 2024) montrent qu'il est nécessaire d'étudier, à plus grande échelle, les interactions entre les structures artificielles (comme les récifs artificiels ou les ouvrages maritimes) et les AMP, notamment lorsqu'elles peuvent jouer un rôle de relais de connectivité, à la manière de « pas japonais ».
Au niveau international, européen et national, les décideurs n'opposent pas les mesures de gestion traditionnelles (e.g., AMP, réglementations en matière de pêche) à l'ingénierie écologique. Au contraire, ces approches sont de plus en plus considérées comme des éléments complémentaires des portefeuilles de gestion intégrée, avec des effets synergiques potentiels, lorsqu'elles sont déployées de manière cohérente et planifiée (Joubert et al., 2025). Diverses actions pourraient donc être menées en parallèle pour maximiser leur impact global. Sur le terrain, cependant, les processus décisionnels restent largement pragmatiques : les gestionnaires doivent tenir compte simultanément des contraintes socio-économiques, des obligations écologiques et des ressources financières limitées, le tout dans le cadre d'une planification spatiale marine de plus en plus complexe et donc exigeante. Pour passer d'une mise en oeuvre opportuniste à des approches cohérentes et stratégiques, c'est à dire qui soutiennent explicitement les objectifs de conservation de la biodiversité, ils ont désormais besoin d'outils d'aide à la décision robustes et opérationnels, capables d'indiquer quand, où et comment ces nouveaux outils d'ingénierie écologique pourraient être déployés parallèlement à d'autres mesures de gestion.
Aujourd'hui, un large éventail d'outils d'aide à la décision permettant d'optimiser les mesures de conservation des espèces halieutiques ont été développés. Ces outils sont généralement basés sur des algorithmes conçus pour identifier les solutions optimales pour la planification de la conservation (Ball et al. 2009). Toutefois, à notre connaissance, aucun outil existant n'intègre explicitement l'ingénierie écologique comme variable décisionnelle standardisée dans la gestion des stocks halieutiques.
Cette lacune méthodologique est particulièrement critique dans des régions telles que le Golfe du Lion. Cette zone est en effet une forte zone de production halieutique de Méditerranée française et les enjeux écologiques et économiques actuels autour de cette filière sont importants. Au cours des dernières décennies, de nombreux projets de récifs artificiels ont vu le jour dans le Golfe du Lion (Salaün et al., 2022) mais cette phase historique de déploiement est aujourd'hui largement terminée ; il est peu probable que des projets d'envergure voient le jour dans ce secteur dans les prochaines années (Tessier et al., 2015). Par contre, ces dernières années, parallèlement à l'expansion rapide d'aménagements maritimes (Bugnot et al., 2021) , une nouvelle génération d'initiatives d'ingénierie écologique marine a vu le jour, visant à rendre les structures artificielles offshore et côtières positives pour la biodiversité (Firth et al., 2024). Cette tendance est très bien illustrée par des projets pilotes d'éco-conception de parcs éoliens offshore flottants (projets souvent désignés sous l'appellation Nature Inclusive Design ou NID), ainsi que par le déploiement de micro-récifs artificiels dans les ports méditerranéens (Bouchoucha et al., 2016). Si les effets de ces initiatives sur les populations de poissons restent à démontrer pleinement, tout porte à croire que leur empreinte spatiale dans les années à venir sera d'une ampleur fondamentalement différente de celle des projets pionniers d'ingénierie écologique développés jusqu'à présent à petite échelle. C'est en particulier vrai pour l'éco-conception des parcs éoliens off-shore dont l'emprise en 2050 atteindra 1 500 km². Il devient donc aujourd'hui essentiel, d'une part d'aborder l'efficacité potentielle de ces différentes approches, notamment au regard de leurs coûts de mise en oeuvre, sur différentes populations de poissons du Golfe du Lion, et d'autre part d'envisager leur intégration dans des politiques plus larges de conservation des stocks halieutiques.
Dans ce contexte, l'objectif général de ce doctorat sera de déterminer comment l'ingénierie écologique mise en oeuvre sur des structures artificielles côtières et offshore peut contribuer efficacement à la restauration des populations de poissons, en complément des mesures conventionnelles de gestion des pêches. Pour y parvenir, la thèse combinera l'écologie, la modélisation écologique et halieutique, et des approches d'aide à la décision en planification spatiale (aménagement) afin de produire à la fois des connaissances scientifiques fondamentales et des informations opérationnelles pour les gestionnaires et donneurs d'ordres publics.Le projet se concentrera sur trois espèces de poissons du Golfe du Lion qui diffèrent en termes de préférences d'habitat, de caractéristiques fonctionnelles, de dynamique des populations et d'outils de gestion actuels :
(i) Diplodus sargus (sar commun), une espèce côtière associée à des substrats durs, dont l'état des populations est mal connu et pour laquelle il n'existe aucune évaluation officielle des stocks ; la gestion repose actuellement principalement sur des réglementations relatives à la taille minimale, et l'ingénierie écologique est principalement mise en oeuvre par le biais d'infrastructures portuaires et de structures artificielles côtières.
(ii) Mullus barbatus (rouget barbet), une espèce côtière associée aux substrats meubles, actuellement considérée comme étant dans un état relativement bon en Méditerranée occidentale (RMD), et gérée par une combinaison de taille minimale, d'effort de pêche, de sélectivité des engins et de zones marines protégées ; l'ingénierie écologique peut impliquer à la fois des infrastructures portuaires et des récifs artificiels en mer.
(iii) Merluccius merluccius (merlu européen), une espèce démersale associée aux substrats meubles du golfe du Lion, actuellement surexploitée en Méditerranée occidentale et gérée par des réglementations similaires en matière de pêche (taille minimale, effort, sélectivité, AMP) ; le rôle potentiel des habitats artificiels ou des structures d'ingénierie écologique pour cette espèce reste largement inexploré.
En comparant ces trois espèces, le projet abordera explicitement la manière dont leurs exigences en matière d'habitat, leurs répartitions spatiales, les caractéristiques de leur cycle biologique et les régimes d'exploitation conditionnent l'efficacité potentielle des outils d'ingénierie écologique, des approches traditionnelles de conservation.
Le cadre méthodologique de la thèse s'articule autour de trois objectifs scientifiques qui suivent une logique progressive : (i) quantifier les effets de l'ingénierie écologique sur les trois populations dans le Golfe du Lion, (ii) pour chaque espèce, paramétrer un modèle de population spatialement explicite sur la plateforme ISIS-Fish, et (iii) évaluer les stratégies de restauration, de conservation et de gestion des pêches de chaque espèce à travers une analyse de scénarios et des indicateurs d'aide à la décision adaptés aux outils de planification et d'aménagements maritimes.
Quantification des effets de l'ingénierie écologique sur les populations des trois espèces (Diplodus sargus, Mullus barbatus, Merluccius merluccius) (Objectif 1)
La première action de cette thèse consistera à traduire les connaissances empiriques sur l'ingénierie écologique actuellement disponibles en paramètres de modélisation quantitatifs. Pour cela, une synthèse de la littérature scientifique et des enquêtes auprès d'acteurs de terrain ciblés (gestionnaires d'aires marines protégées, développeurs de solutions, bureau d'étude, etc.) seront réalisées.
Les valeurs empiriques collectées seront intégrées dans la plateforme de simulation Isis-Fish sous forme de paramètres d'entrée (e.g., qualité de l'habitat, la contribution au recrutement ou encore survie au stade précoce de la vie). Ainsi, les différents types d'interventions d'ingénierie écologique seront représentées comme des effets biologiques mesurables plutôt que comme des actions de gestion abstraites, ce qui permettra une évaluation mécaniste de leur influence sur la dynamique des populations.
Paramétrage d'un modèle ISIS-Fish spatialement explicite pour les trois espèces (Objectif 2)
La deuxième action de la thèse consistera à paramétrer un modèle complet et spatialement explicite couvrant l'ensemble du littoral méditerranéen français pour chacune des trois espèces à l'aide de la plateforme ISIS-Fish (Mahévas & Pelletier, 2004). Les modèles régionaux ISIS-Fish déjà existants en Méditerranée française (Joubert et al 2025, Hopkins et al 2024, Hussein et al 2011) seront intégrés et harmonisés dans un modèle unique à l'échelle du bassin Méditerranéen, alignant les structures spatiales, les flottes de pêche, les paramètres biologiques et les caractéristiques des habitats. Cette représentation unifiée permettra de saisir à la fois les schémas démographiques à grande échelle et la variabilité écologique locale.
Le modèle représentera explicitement :
- la structure spatiale de l'habitat (frayères, nourriceries, habitats adultes, structures artificielles et éco-conçues (NID)),
- les flottes de pêche artisanale et récréative,
- la dynamique saisonnière de la reproduction, de l'utilisation de l'habitat et de l'effort de pêche, et
- les processus démographiques (croissance, maturation, mortalité, reproduction).
Afin d'intégrer la connectivité démographique à grande échelle, le modèle ISIS-Fish sera alimenté par des matrices de connectivité issues d'un modèle biophysique simulant la dispersion des larves dans la Méditerranée française]à l'aide de champs hydrodynamiques et, le cas échéant, de modules de comportement larvaire (e.g., nage active, Barrier 2024). Les connaissance disponibles sur ces espèces seront intégrées (e.g., Dalongeville et al., 2018 ; Manel et al., 2023)
Élaboration de scénarios et analyse d'aide à la décision adaptés aux outils de planification marine (Objectif 3)
La troisième action de cette thèse portera sur le développement de scénarios simulés combinant des interventions d'ingénierie écologique (en termes de localisation et d'intensité) et des mesures de gestion des pêches, pour soutenir la prise de décision dans la gestion halieutique des trois espèces, adaptés aux outils de planification des aménagements maritimes (Document Stratégique de Façade -DSF- et outils locaux comme les Schéma de Cohérence Territoriale -SCoT- pour les ouvrages côtiers).
Trois familles de scénarios seront élaborées :
(a) Scénarios d'ingénierie écologique par restauration active : par exemple, le déploiement de modules d'amélioration de l'habitat sur des structures artificielles afin d'améliorer la survie des juvéniles et la qualité de l'habitat, permettant de quantifier les avantages identifiés dans l'objectif 1 à l'échelle du bassin.
(b) Scénarios de restauration passive par protection et gestion : par exemple, des variations de la taille, de l'emplacement et du niveau de protection des AMP, protection des zones fonctionnelles de pêche identifiées grâce à la modélisation de la connectivité, et interactions entre les actions de restauration et les AMP.
(c) Scénarios de gestion spécifiques aux pêcheries : par exemple, des réductions ou redistributions de l'effort, ou encore des changements dans la sélectivité des engins de pêche.
Pour chaque scénario, le modèle calculera des indicateurs au niveau de la population (biomasse, abondance par stade de vie, contributions au recrutement) et des indicateurs de pêche (captures et revenus). Un plan de simulation structuré, comprenant des analyses de sensibilité et une quantification des incertitudes, permettra d'identifier des options de gestion robustes et résilientes. Le résultat final sera un classement transparent des stratégies de restauration et de gestion alignées sur les besoins des gestionnaires régionaux (par exemple, DSF Méditerranée).
Afin de les rendre réalistes, les scénarios seront élaborés en collaboration avec un panel de parties prenantes(projet FishWind) et combineront une analyse coûts/bénéfices avec la faisabilité technique des propositions. Enfin, la connaissance produite dans le cadre de cette thèse permettra de contribuer aux documents de planification maritimes (DSF) et côtiers (SCoT) pour l'aménagement des territoires avec la Délégation Interrégionale à la Méditerranée et les acteurs d'un territoire concerné par un parc éolien off-shore majeur (intercommunalité côtière, Parc Marin du Golfe du Lion, Région Occitanie et développeurs éoliens ainsi que pêcheurs avec notre partenaire, le consortium FISHWIND).

Master en écologie numérique ou sciences halieutiques ou bio-informatique ou mathématiques appliquées. Intérêt fort pour la modélisation et la programmation. Intérêt pour la gestion et conservation.