Field sampling design and spatial scale in habitat-hydraulic modelling: comparison of three models

• Main Authors: Scruton, D.A., Heggenes, J., Valentin, S., Harby, A., Bakken, T.H.
• Other Authors: DEPARTMENT OF FISHERIES AND OCEANS ST JOHN'S CAN, AGRICULTURAL UNIVERSITY OF NORWAY AS NOR, CEMAGREF LYON BELY, SINTEF TRONDHEIM NOR, -
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: 1998
• Subjects: SALMO SALAR; SALMO TRUTTA FARIO; MODELISATION; HABITAT; MODELLING; HABITATS; Canada; Newfoundland; Salmo salar; Terre-Neuve
• Online Access: https://irsteadoc.irstea.fr/cemoa/PUB00004828

Habitat-hydraulic models simulating habitat productive capacity for fish have met with limited success. Limitations of hydraulic modelling, particularly related to spatial scale relevant for hydraulic field data collection and model simulations, have attracted little attention. The hypothesis that hydraulic field sampling procedures and modelling scale per se affect results was tested using three habitat-hydraulic models that employed the same fish habitat data and similar hydraulic models. The PHABSIM, EVHA and HABITAT habitat-hydraulic models were compared on a 5.56 km long, 12-35 m wide , river segment in newfoundland, Canada. Approaches to hydraulic data collection allowed higher spatial resolution in the EVHA and HABITAT models on selected subsegments representing habitat types (with from 12 to 14 transects per subsegment), while the PHABSIM models covered the entire segment but at lower resolution (a total of 14 transects representing four habitat types placed along the enire segment). Habitat-hydraulic modelling results were similar between the PHABSIM and EVHA with respect to flow vs. Suitable habitat curves, but there were important differences between HABITAT and PHABSIM/EVHA. These differences were attributed mainly to different biological models because the hydraulic models performed similary. Weighted usable area (WUA) curves gave less information than separate suitability curves for habitat variables. It is important that habitat-hydraulic data be collected, and model simulations conducted, at scales that are relevant to habitat selection by species and age classes of interest. / Les modèles d'habitat physique simulant la capacité d'accueil pour les poissons ont des limites à connaître pour mieux les utiliser et pour les améliorer. On s'est cependant relativement peu intéressé aux limites de la modélisation hydraulique, notamment du fait de problèmes d'inadéquation entre l'échelle spatiale des mesures sur le terrain et l'échelle spatiale des simulations. Dans cette étude, on teste l'hypothèse que les protocoles de mesures des données hydrauliques et l'échelle de la modélisation affectent les résultats. Pour cela, trois modèles de simulation de l'habitat physique ont été mis en oeuvre. Ils contenaient les mêmes bases biologiques pour l'établissement des relations habitat-poisson et des modèles hydrauliques similaires. Les modèles inclus dans PHABSIM, EVHA et HABITAT ont été comparé sur un segment de rivière de 5,56 km de long et de 12-35 mètres de large situé à Terre-Neuve au Canada. La résolution spatiale était plus fine avec EVHA et HABITAT qu'avec PHABSIM du fait d'un plus grand nombre de sections représentatives (12 à 14 transects par type d'habitat pour les deux premiers modèles contre 14 transects représentant quatre types d'habitat au total pour PHABSIM). Les courbes de surfaces d'habitat favorable en fonction du débit étaient similaires avec PHABSIM et EVHA, alors que les résultats étaient différents avec HABITAT. Les résultats des modèles hydrauliques étaient pourtant similaires. Ces différences ont été attribuées principalement aux différences entre les modèles biologiques. Ces résultats montrent qu'il est essentiel de recueillir les données à la bonne échelle spatiale, c'est-à-dire en fonction des espèces de poissons et stades de développement auxquels on s'intéresse et de leur relation à leur habitat.