Les pêcheries
comme exemple de l'exploitation d'une ressource renouvelable.
La production des biens économiques nécessite l'emploi de
travail humain, de capital (machines, locaux) et de ressources naturelles
(eau, énergie, matériaux bruts). L'intensification de l'activité
économique depuis le début du XIX ième siècle
se traduit donc par un prélévement de plus en plus important
dans le stock des ressources naturelles. Dans un perspective à long
terme la question se pose donc de savoir où nous en sommes en terme
de:
-
l'importance des ressources actuelles;
-
l'importance des prélévements;
-
et des possibilités de réduire éventuellement les
prélévements dans le futur en tenant compte des besoins des
générations actuelles et futures.
En fait si cette notion de ressources naturelles se prête bien à
des généralisations intéressantes - la pollution d'un
milieu peut s'interpréter aussi en terme de dégradation de
ce milieu considéré comme une ressource naturelle - il convient
de distinguer:
-
Les ressources non-renouvelables: sources d'énergie fossiles (pétrole,
charbon), les minerais (métaux).
-
Les ressources renouvelables: produits de la mer ou de la forêt,
et dans une certaine mesure sols, eau..
Suivant les échelles de temps, la distinction n'est pas toujours
facile, le sol par exemple n'étant pas renouvelable rapidement.
On pourrait s'attendre à ce que les problèmes les plus
aigus se posent pour les ressources non-renouvelables comme les minerais,
mais jusqu'à présent le progrès technique a permis
de réduire la part de matière première nécessaire
à la fabrication d'un produit industriel, ou bien la substitution
par des matériaux moins rares. Le cas des espèces éteintes
ou en voie d'extinction est bien sur un contre-exemple. Dans ce cas c'est
une ressource génétique qui disparait.
Les produits biologiques issus de la pêche ou de l'exploitation
de la forêt ont une dynamique particulière liée aux
conditions de leur renouvellement. En effet le renouvellement d'une population
biologique est proportionnel en première approximation à
cette population, ce qui montre bien qu'une exploitation trop intensive
doit se traduire par une diminution importante du montant de la ressource.
Cette situation diffère de celle des ressources à taux de
renouvellemnt constant, comme l'énergie solaire.
Nous aborderons ici le cas de la pêche, en nous fixant les objectifs
suivants:
-
Décrire la situation actuelle et son évolution en termes
de ressources et de ses aspects humains.
-
Interpréter cette situation par des modèles mathématiques
qui resteront très simples, de l'économie classique de l'équilibre
à la dynamique.
-
Utiliser les résultats de cette modélisation pour mesurer
les enjeux et conséquences possibles des divers choix économiques
et politiques possibles.
Role: apport de protéines animales.
Importance suivant les autres apports disponibles (élevage).
D'un coté la géographie est liée à la richesse
en plancton, upwelling; et de l'autre aux traditions de consommation et
de production: liberté du pécheur (trappeur, chasseur), dans
un monde urbanisé et salarié.
Quelques chiffres, importance économique de la pêche.
Phyto-plancton 150 milliard de tonnes.
37 000 navires > 100 tonnes.
1 Million de pêcheurs OCDE, 15 M dans les PVD, 21000 en France
Production mondiale 112 Mt (50% OCDE) France 0.6 Mt.
70 000 000 000 $ par an.
Dans le monde en 1996.
capture 95 Mt (90 perc. marine le reste surtout Chine), aquaculture
26 Mt.
Eau lointaine decroit fortement (URSS) 8 Mt.
Nb pêcheurs Chine 5,3 M.
Chiffres recents 98 France
21 000 pêcheurs (>3 mois), transformation 11 000.
6 0000 navires (150 > 25 m) Production 600 000 tonnes.
Chiffre d'affaire 6.3 GFF a la criee, 13 GFF après transformation
.
Chiffre d'affaire total a la consommation 40 GFF (consommation totale
= 1 150 000 t)
C/habitant = 21 kg.
Abondance du poisson
Les eaux poissonneuses se situent sur le plateau continental souvent
au confluent de courants chauds et froids
Pacifique nord, Atlantique nord, Chili, Afrique occidentale.
Cette abondance est liée aux conditions
-
biologiques prédateurs (oiseaux, hommes!), ressources alimentaires
(plancton lui-meme lié aux conditions physico-chimiques éclairement,
salinité, température des upwelling)
-
et directement aux conditions physico-chimiques éclairement, salinité,
température.
Ces conditions physico-chimiques sont elle-memes suceptibles de variations
brusques, El Nino 1973 et chute brutale de la population d'anchois au large
du Chili, possibilité que la raréfaction des morues de Terres
Neuve soit liée à des changements de la carte des courants
marins. Une conséquence possible d'un réchauffement global
pourrait etre une redistribution des courants marins et se traduire par
une chute de certaines pêcheries.
Une activite en transition.
La pêche, comme la chasse est l'une des plus anciennes activites
humaines. Elle est restée très longtemps artisanale (pêche
hauturière). Certaines pêcheries lointaines ont été
parmi les premières grandes entreprises dès l'époque
des grandes découvertes de la Renaissance (pêche de la morue
en Terre Neuve dès le XVI siècle).
Dans bien des régions, Bretagne, Nouvelle Angleterre, Pays Basque,
Norvège, Islande, Terre Neuve, Sénégal,... la pêche
a longtemps été une activité économique majeure
et le poisson la principale source de protéines animales. Cette
activité modelait la société dans la mesure où
l'on peut dire que l'agriculture et l'irrigation modelait les sociétés
agraires méditerranéennes par exemple. Bien que le métier
était très dur, les hommes y sont restés attachés
meme lorsque l'activité économique est devenu comparativement
moins rentable.
Descriptions et transparents (National Geographic, Nov 1995)
Sénégal pêche artisanale.
Pêche au thon patron pêcheurs.
Bateaux usines.
Pêches reglementées, saisons d'un jour, saumon en Alaska.
Modélisation
L'équation fondamentale de la pêcherie s'écrit:
dx/dt = F(x) - h(t)
où x est le niveau de la resource (la population de poisson),
h(t) la prise (h pour harvest en anglais).
F(x), la dynamique du Poisson, sera representée par l'équation
dite logistique (Verhust 1838) :
F(x) = rx(1-x/K)
Où r est un taux de renouvellement et K la capacité du
milieu. Il s'agit d'une équation trés simplifiée bien
sûr!!
Dynamique à prélévement constant
On pourrait imaginer gérer la pêcherie a taux de prélévement
constant h(t) = h. A long terme, la population est obtenue en annulant la
dérivée dx/dt, ce qui donne une relation entre la population
x et le taux de prélévement h:
rx(1-x/K)=h
Cette équation du second degré en X admet donc deux solutions
pour les faibles valeurs du prélévement et zéro si
h est trop fort.
(voire la figure). Les flèches indiquent
la dynamique a taux de prélévement constant. On voit par
exemple que pour pour les faibles valeurs du prélévement,
seule la solution à population forte est attractrice. En deça
de la solution basse, le système évolue vers l'épuisement
de la ressource.
On obtient le taux de prélévement maximum sur le long
terme (maximum sustainable yield) hM pour:
x=K/2
car la parabole f(x) = rx(1-x/K) est symétrique par rapport
à x=K/2.
Ce taux de prélévement maximum sur le long terme est:
hM = rK/4.
Mais :
-
Le point correspondant au prélévement maximum est instable
par rapport aux fluctuations de h et de K. Si la capacité du milieu
décroît, ou bien si la prise augmente, la dynamique évolue
vers l'épuisement de la ressource, x = 0.
-
Bien que la politique des quotas ait été souvent appliquée,
aux pécheries de baleine ou de morue par exemple, elle est particulièrement
difficle à mettre en oeuvre car elle nécessite en particulier
que tous les bateaux retournent au port dès que le quota est atteint
(problèmes de coordination et de rentabilité économique)
Dynamique à effort constant
Plutôt que de s'interesser à la dynamique à prélévement
constant, on peut supposer qu'un groupe de pêcheur régulent
leur effort de pêche E, c'est à dire l'ensemble des moyens
mis en oeuvre, capital K (bateaux, engins) et travail L (équipage,
temps à la mer), pour cette activité. On peut alors supposer
que le prélévement est une fonction:
h = f( K, L, x)
que nous simplifions par:
h = q E x,
où E est l'effort et q un coefficient (technologique par exemple)
d'efficacité de l'effort. La population x obéit alors à
la dynamique:
dx/dt = rx(1-x/K) - qEx .
Le régime stationaire est obtenu en annulant dx/dt, ce qui nous
donne la population à l'équilibre:
x1 = K (1 - qE/r)
et le le prélévement à l'équilibre
h = qKE (1 - qE/r)
On peut tracer la courbe dx/dt en fonction de x et
le prélévement en fonction de l'effort. On retrouve ainsi
l'existence d'un maximum de prélèvement en fonction de l'effort.
hM = Kr/4 pour E = r/2q .
Attention: L'existence d'un maximum de
prélévement pour une certaine valeur de l'effort ne signifie
pas que la reaction instantanée de la pêcherie soit
une diminution de la prise lorsque l'effort augmente: C'est plus tard,
sur le long terme que s'observe la diminution du rendement.
Ceci explique la difficulté de réguler l'effort par tatônnement. L'optique
de tatônnement est plus réaliste que l'approche de rationalité
des équations ci-dessus, dans la mesure où la rationalité
suppose connues toutes les caractéristique du milieu.
Le tatônement consiste à ajuster l'effort en fonction des résultats observés:
mais on n'atteindra pas ainsi le maximum de prélèvement
à l'équilibre en procédent trop rapidement aux réajustements!
L'optimum économique
Pour des agents économiques, le prélèvement maximum
à l'équilibre n'est pas un but en soit: ils préférent le
profit maximum. Nous sommes donc ammenés à prendre en compte
le revenu de la pêche ph(E) où p est le prix du poisson et
le côut de l'effort qui peut être représenté par un terme:
cE, ou c est un coût unitaire. Le profit à long terme
à maximiser est donc:
ph - cE
La solution graphique est donnée par la tangente à la courbe
ph(E) de pente c (voire figure).
En fait cette solution assurant le profit maximum à long terme
n'est praticable que dans une pêcherie à accès fermé, c'est à dire si un
groupe peut décider complétement d'une répartition de l'effort et
des profits sans que d'autres puissent accéder à la pêcherie.
Dans le cas d'une pêcherie à accès ouvert, des exploitants extérieurs
seront toujours tentés d'intervenir et de pêcher
tant qu'un profit restera a faire. Le point de fonctionnement ne correspondra
pas au profit amximum à EM mais au profit nul à E0. Bien entendu cet
effort plus grand correspond à un prélévement plus important
sur la ressource.
Bibliographie
Colin Clark, 1990, "Mathematical Bioeconomics" Wiley.