Analyse numérique des relations entre le type morphologique d'un atoll et son fonctionnement

M. Claereboudt, P. Dufour

Introduction

Les atolls présentent une grande diversité morphologique qui a pour conséquence une diversité de fonctionnement de leur lagon. Le programme Typatoll vise à établir des relations entre le type morphologique d’un atoll, caractérisé par des variables dites de forçage (V.F.) et le fonctionnement de son lagon, caractérisé par des variables internes (V.I.). Cette page reporte les résultats de l’analyse, au moyen de statistiques multivariables, des relations entre V.F. et V.I.

 Les V.F. ont été acquises par télédétection ou par des mesures sur les lagons lors de campagnes océanographiques. Chaque V.F. caractérise un atoll en entier, comme par exemple sa surface.

Les variables internes V.I. ont été collectées dans le cadre du programme Typatoll dans diverses zones de 14 lagons d’atolls des Tuamotu à deux époques caractéristiques du cycle saisonnier. La première époque centrée sur novembre intègre les effets de la saison sèche qui dure de mai à novembre, tandis que la seconde centrée sur mars intègre les effets de la saison des pluies qui dure habituellement de décembre à avril. Les données traitées ici sont, comme pour les V.F., à l’échelle du lagon. La valeur adoptée est généralement la moyenne des mesures effectuées en différents points d’un lagon lors d’une saison. L’usage d’une valeur unique pour chaque V.I. qui soit représentative d’un lagon à une saison se justifie par une variabilité spatio temporelle intra-lagon généralement très inférieure à la variabilité inter-lagons. En ce qui concerne les V.I. de la colonne d’eau cette assertion est démontrée dans Dufour & Harmelin-Vivien (1997).

Les valeurs de ces variables sont disponibles dans la base de données.

Les V.I. des sédiments, poissons et benthos ont été collectées lors d’une seule campagne par lagon, centrée sur la saison sèche.

Stratégie

Les données se caractérisent par un grand nombre de variables et un relativement petit nombre de valeurs par variable. Cette caractéristique compromet sérieusement l’utilisation de méthodes statistiques multivariées classiques dont les contraintes de calculs et d’interprétations demandent un relativement grand nombre de valeurs par variables (prélèvements et mesures). La stratégie a donc été d’alterner:

• une méthode peu exigeante, quant à la nature des données, sur des matrices de variables les plus grandes possibles: le cadrage multidimensionnel non métrique (MDS), suivi d’une analyse de comparaison avec les V.F. (par la méthode de Clarke et Ainsworth)

• une méthode plus classique d’ordination (l’analyse en composantes principales) sur des matrices de données réduites aux conditions minima d’application de la méthode (nombre de variables £ nombre de valeurs par variable, ici le nombre d’atolls).

Analyses

Classification des atolls : éléments pour une typologie

Les autres V.F., la profondeur moyenne, la forme, la surface de la couronne et la latitude expliquent moins bien les différences de fonctionnement des lagons. D’où la proposition de classification des atolls selon ces 2 variables morphométriques.

	Fig. 10 -  Position des atolls des Tuamotu dans le plan formé par le log de leur porosité et le log de leur surface. o: Taiaro coordonnées et nom d’un atoll pris en compte dans l’analyse.  ▄ : coordonnées et nom d’un atoll non pris en compte dans l’analyse.
On constate que les atolls pris en compte sont bien représentatifs des atolls des Tuamotu avec toutefois une sous représentation du côté des atolls géants.

L’analyse qui précède conduit à supposer que plus les atolls sont voisins sur la fig. 10, plus les propriétés de leurs lagons sont proches. Cette propriété a été utilisée pour la modélisation par krigeage.