Economic analysis of controlling a biological invasion. Theoretical model and application to the common scallop fishery of the Saint-Brieuc bay invaded by slipper-limpet - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2008

Economic analysis of controlling a biological invasion. Theoretical model and application to the common scallop fishery of the Saint-Brieuc bay invaded by slipper-limpet

Analyse économique du contrôle d'une invasion biologique. Modélisation théorique et application à la pêcherie de coquille Saint-Jacques de la baie de Saint-Brieuc envahie par la crépidule

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Résumé

Biological invasions are nowadays an important challenge to biodiversity and human welfare. Managing biological invasions, which encompasses both prevention and control, is a public good and, as such, falls within the scope of cost-benefit analysis. The thesis deals with the control of an invasive species void of market value, and acting as a space competitor for a native valuable harvested species. Its first part is dedicated to a theoretical bioeconomic model describing the interacting dynamics of the two species and accounting for the undesirable consequences native stock harvesters behaviour have on the spread of invasion. In the model, control variables are the levels of harvesting effort of each species, and the target-function maximises the resource rent provided by harvesting the native stock, minus the cost of harvesting the invasive species. Static equilibrium analysis of the model provides a clear-cut alternative between asymptotic quasi-eradication of the invasive species and complete laisser-faire. Dynamic optimisation of the model displays the existence of a time-path leading to an optimal steady-state equilibrium where the native species is sustainable harvested and the invasive species is kept under control, provided units costs of native species harvesting and invaded areas cleaning, natural and anthropogenic invasive species dispersal coefficients and time-discount rate are moderate, and the problem is addressed early enough. The second part of the thesis is dedicated to the case-study of the invasion of the bay of St-Brieuc scallop fishery by an alien shellfish, the slipper-limpet. Cost-benefit analysis of the bay of Saint-Brieuc case makes use of an age-structured bioeconomic model of harvesting common scallop combined with a spatial invasion model, on which an invasion control program is studied.
Les invasions biologiques sont aujourd'hui un enjeu majeur en termes de biodiversité et de bien-être. Qu'il s'agisse de prévention ou de limitation des dommages, la gestion des invasions biologiques présente les caractéristiques d'un bien public et, comme telle, relève de l'analyse coût-avantage. Dans cette optique, la thèse traite du problème du contrôle d'une espèce invasive dénuée de valeur marchande entrant en compétition spatiale avec une espèce native exploitée commercialement. La première partie propose un modèle bioéconomique théorique représentant l'interaction entre les deux espèces et la contribution des exploitants à la diffusion de l'invasion, dans lequel les variables de commande sont les efforts de prélèvement sur chaque espèce et la fonction-objectif est la rente de ressource de l'espèce native diminuée du coût de contrôle de l'espèce invasive. L'analyse du modèle à l'équilibre débouche sur une alternative radicale entre quasi-éradication et laisser-faire face à l'invasion. L'optimisation dynamique du modèle montre ensuite qu'il existe une trajectoire conduisant à un état stationnaire optimal combinant l'exploitation rentable du stock natif et la stabilisation de l'invasion à un niveau intermédiaire. Cet état existe si les coûts unitaires de l'effort de pêche du stock natif et de l'effort de nettoyage des zones envahies, les coefficients de dispersion naturelle et anthropique de l'espèce invasive, et le taux d'actualisation ne sont pas trop élevés. Cet état peut être atteint si le niveau d'invasion initial n'est pas trop important. La seconde partie est consacrée au cas d'étude de l'invasion de la pêcherie de coquille Saint-Jacques de la baie de Saint-Brieuc par la crépidule. L'analyse coût-avantage du cas de la baie de Saint-Brieuc s'effectue à l'aide d'un modèle structural d'exploitation de la coquille Saint-Jacques couplé à un modèle d'invasion spatiale binaire, à partir desquels un programme de contrôle de l'invasion est étudié.
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Dates et versions

tel-00366213 , version 1 (06-03-2009)

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  • HAL Id : tel-00366213 , version 1

Citer

Marjolaine Frésard. Analyse économique du contrôle d'une invasion biologique. Modélisation théorique et application à la pêcherie de coquille Saint-Jacques de la baie de Saint-Brieuc envahie par la crépidule. Economies et finances. Université de Bretagne occidentale - Brest, 2008. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00366213⟩
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