Changes in the trophic structure of fish demersal communities in West Africa in the three last decades

Abstract

West African marine ecosystems are very productive and sustain important fisheries that have developed rapidly in the last decades. The analysis of the fishing impact on exploited resources is usually conducted through single-species assessments. In this study, we propose a complementary approach that enables to account for some ecosystem effects of fishing. In Guinea and Senegal, fisheries have developed relatively recently and at the same time, the collection of landings and surveys data has been carried out. In consequence, the data collection extends from a period where stocks could be considered as non exploited to a situation of overexploitation. This case study is analysed in order to detect shifts in the ecosystem structure in response to increasing fishing pressure. To this aim, trophic spectra and long time series of mean trophic level are examined for demersal fish communities. Trophic spectra display either the distribution of the demersal community biomass or the commercial catches according to trophic level classes. Some substantial and statistically significant changes in the trophic structure of the Senegal and Guinea ecosystems were observed. In particular, the biomass of the high trophic levels decreased whereas the lower trophic levels displayed a relative stability or an increase. This could be linked to a “top-down” fishing effect due to a release of predation on the lower trophic levels of the demersal fish community. In Senegal, the mean trophic level decreased significantly for both the catches and the demersal community biomass. Such a decrease was also observed for the coastal demersal biomass in Guinea. This showed that fishing activities had an impact on the trophic structure of the ecosystem, and a “fishing down marine food web” effect was shown in West Africa for the first time. Les écosystèmes marins en Afrique de l'Ouest sont très productifs et ont permis à d'importantes pêcheries de se développer rapidement au cours des dernières décennies. L'analyse de l'impact de la pêche sur les ressources exploitées est couramment conduite par des évaluations de type monospécifique. Dans cette étude, nous proposons une approche alternative qui permettrait de mieux intégrer la dimension écosystémique. En Guinée et au Sénégal, les pêcheries se sont développées récemment, parallèlement la collecte des données de débarquement et de campagnes scientifiques s'est mise en place. Aussi, les données couvrent toute une période depuis la date où les stocks étaient considérés comme non exploités jusqu'à la situation de surexploitation actuelle. Ce cas d'étude est analysé afin de regarder les changements intervenus dans la structure de l'écosystème, en particulier ceux qui pourraient être expliqués par l'augmentation de la pression de pêche. Pour cela, nous estimons des spectres trophiques et des séries de niveaux trophiques moyens pour les communautés de poissons démersaux. Un spectre trophique permet de montrer la répartition de la biomasse de l'écosystème ou la position des captures commerciales dans la chaîne trophique selon des classes de niveaux trophiques. Nous observons des changements importants dans la structure des écosystèmes guinéens et sénégalais. En particulier, la biomasse des hauts niveaux trophiques diminue tandis que celle des bas niveaux trophiques augmente ou reste relativement stable. Cette observation est peut être liée à un effet « Top-Down » du au relâchement de la prédation sur les bas niveaux trophiques. Au Sénégal, la même tendance est observée avec les données de captures. Par ailleurs, le niveau trophique moyen diminue significativement autant pour les captures que pour la biomasse. En Guinée, seule une diminution de la biomasse est observée en zone côtière. Globalement, ces résultats montrent que les activités de pêche ont un impact sur la structure trophique des écosystèmes et pour la première fois un effet « fishing down marine food web » est montré en Afrique de l'Ouest.