Après des mois de critique publique et la découverte d’un conflit d’intérêt, un article scientifique important (Cabral et al. 2020, A global network of marine protected areas for food) a récemment été rétracté par The Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Une rétractation est une chose importante en Science, en particulier lorsqu’il s’agit d’un journal prestigieux. Ce qui est étrange dans cette affaire est la façon dont le conflit d’intérêt a interagit avec la Science. Le conflit d’intérêt était apparent dès la publication, mais il a fallu que des problèmes majeurs dans l’approche scientifique soient révélés et qu’une enquête soit lancée, avant que le papier ne soit rétracté.
Cabral et al. 2020 soutenaient que fermer à la pêche 5% des océans de plus augmenterait les captures de poisson de 20%. Cette statistique percutante faisait un excellent gros-titre —lorsqu’il fut publié en Octobre 2020 l’article fut immédiatement couvert par The Economist, Forbes, Anthropocene Magazine, et The Conversation. Il fit son chemin dans la presse populaire (the New York Times, Axios, National Geographic, and The Hill have all cited the paper), et il atteint les archives du congrès des États-Unis —il fut soumis comme support pour un projet de loi de Deb Haaland alors représentant, aujourd’hui Ministre de l’intérieur. Le score Altmetric Attention de Cabral et al. 2020, une mesure de l’importance du partage des articles scientifiques, est dans le top 5% de tous les temps.
Mais avec une plus grande couverture par la presse vient aussi un examen plus minutieux. Plusieurs collaborateurs proches du groupe de Cabral et al. écrirent des critiques scientifiques que PNAS a publié cette année. Ces critiques pointaient du doigt des erreurs et des hypothèses impossibles qui suggéraient fortement que le papier n’avait pas été évalué correctement par les pairs.
PNAS détermina plus tard que la personne responsable de l’attribution des arbitres pour Cabral et al., Dr. Jane Lubchenco, avait un conflit d’intérêt. Elle avait collaboré avec le groupe de Cabral et al. et était l’auteur senior d’un article qui a été publié par la suite dans Nature en Mars 2021. Cet article, Sala et al. 2021, incluait les auteurs de Cabral et al. et dépendait du même modèle d’AMP qui devait être révisé dans PNAS.
Rapidement après que l’article dans Nature soit publié, Dr. Magnus Johnson (de l’Université de Hull en Grande Bretagne) écrit une lettre à l’éditeur en chef de PNAS pour signaler le conflit d’intérêt; une enquête fut lancée, et PNAS décida de rétracter Cabral et al. 2020 le 6 Octobre 2021—presque un an après sa publication initiale.
D’après l’éditeur en chef de PNAS, la fréquente relation de collaboration que Lubchenko avait avec les auteurs constituait un conflit d’intérêt, ainsi que sa relation personnelle avec l’un des auteurs, Dr. Steve Gaines—son beau-frère. Elle n’aurait pas du accepter la tâche de l’édition de l’article. Ces conflits d’intérêts étaient clairs et apparents dès la soumission de Cabral et al. 2020, mais ça n’a pas été avant que l’article suivant Sala et al. 2021, ne reçoive plus d’attention de la part de la presse qu’aucun autre article scientifique sur les océan de mémoire récente, que des sourcils commencèrent à se lever.
Maintenant l’article suivant Sala et al. est remis en question—d’autres erreurs potentielles ont été relevées.
Un modèle informatique incorrect fondé sur des hypothèses très discutables
Cabral et al. 2020 ont réalisé un modèle informatique à partir de plusieurs types de données de pêche pour prédire où les aires marines protégées (AMPs) devraient être localisées pour maximiser la production d’alimentation durable issue des produits de la mer. Le modèle a produit la carte ci-dessous, où les zones vertes sont de grande priorité pour installer des AMPs et les zones orangées sont de basse priorité.
Les AMPs sont censées augmenter la production de nourriture en réduisant la pression de pêche aux endroits où elle est trop forte (surpêche). L’Asie et l’Asie du Sud-Est ont parmis les taux de surpêche les plus élevés au monde— la réduction la pression de pêche à ces endroits va sans dire, mais le modèle détermina que beaucoup de ces zones étaient de basse priorité pour une protection.
La carte ci-dessus aurait du être un élément d’alerte pour les pairs qui examinaient Cabral et al. 2020. Pourquoi est-ce que les AMPs auraient du être positionnées en priorité autour des États-Unis, où la surpêche a presque été éliminée, mais pas autour de l’Inde, la Thaïlande, l’Indonésie, le Vietnam et la Chine ?
Il y avait manifestement quelque chose qui n’allait pas avec le modèle.
Plusieurs chercheurs qui avaient un long historique de collaboration avec les auteurs de Cabral et al. remarquèrent la bizarrerie de la priorisation des AMPs et pointèrent du doigt un problème fondamental: le modèle contenait des hypothèses biologiques impossibles. Il faisait l’hypothèse que les poissons non évalués étaient liés à travers le monde—dans le modèle, leur aire de répartition géographique pouvait s’étendre au travers de plusieurs océans et leur taux de croissance étaient basés sur des données globales, plutôt que sur des données locales plus précises.
Une population de poissons « non évaluée » signifie qu’il n’y a pas d’évaluation scientifique cohérente pour son statut. Les données sur ces pêcheries sont pauvres. Elles représentent à peu près la moitié des captures mondiales, l’autre moitié faisant l’objet de suivi et d’évaluation. Pour les pêches suivies ou évalués, de nombreux types de données sont collectées de façon cohérente et bancarisées dans la base de données héritage de RAM.
Avec peu de données, l’incertitude sur le futur des stocks non évalués nécessite de faire des hypothèses. Mais le besoin d’hypothèses n’excuse pas les hypothèses impossibles. Le modèle dans Cabral et al. faisait l’hypothèse que les populations de poisson non évaluées pouvaient voyager et se reproduire ensemble sur l’aire de répartition entière de l’espèce plutôt que juste à l’échelle de la population. Ceci est comparable à faire l’hypothèse que le cabillaud de Mer du Nord peut interagir avec le cabillaud du Golfe du Maine qui vit à presque 5000 kilomètres de là. Il y avait d’autres cas dans le modèle qui faisaient l’hypothèse que les AMPs dans l’Atlantique seraient bénéfiques aux poissons dans le Pacifique.
Cabral et al. faisait aussi l’hypothèse que la densité dépendence était planétaire plutôt que locale ou régionale, ce qui signifie que le recrutement de poissons dans une population (de manière simple, le taux de natalité) dépendait de son abondance à l’échelle du globe plutôt que de celle de la population locale. En réalité, les effets de densité dépendence ne sont pertinents que pour une population spécifique d’une espèce particulière, par exemple le cabillaud de Mer du Nord pour le cabillaud de l’Atlantique; l’abondance du cabillaud de la Mer du Nord n’a aucun lien avec l’abondance du cabillaud du Golfe du Maine malgré le fait que ce soit la même espèce.
La première critique qui pointa les problèmes avec le modèle fut publiée en Avril par Ray Hilborn (créateur de ce site). Une autre critique par Dan Ovando, Owen Liu, Renato Molino, et Cody Szuwalski (chacun d’entre eux ayant fait leur thèse ou leur postdoc avec des membres du groupe de Cabral et al.) ont développé la critique d’Hilborn en creusant les aspects mathématiques. Ils trouvèrent que, à cause de l’hypothèse de la connection des espèces à l’échelle du globe, le modèle de Cabral et al. surestimait l’aire de répartition des poissons non évalués d’un facteur dix-sept, comparé aux stocks évalués scientifiquement.
Peut être parce que cela est impossible biologiquement, il n’y a pas vraiment de précédent à la modélisation de la dynamique d’une espèce comme une seule population connectée à l’échelle de la planète. Cependant, il y a un précédent pour la modélisation de populations non évaluées à l’échelle régionale. Hilborn, Ovando, Szuwalski, Cabral, et plusieurs autres auteurs de Cabral et al. 2020 étaient tous auteurs de Costello et al. 2016, Global fishery prospects under contrasting management regimes, un article séminal qui modélisa les pêcheries non évaluées à l’échelle régionale. Les auteurs de Cabral et al. 2020 avaient tracé un chemin à suivre à partir de Costello et al. 2016, mais ils changèrent les hypothèses.
Erreurs dans les données
Puisque les auteurs de la critique de Ovando et al. étaient profondément impliqués dans l’article de Costello et al. 2016, ils avaient une capacité unique a regarder et interpréter le code de Cabral et al. Ils trouvèrent deux erreurs majeures:
- Cabral et al. créèrent par inadvertance et utilisèrent des estimations incorrectes de mortalité par pêche pour les pêcheries évaluées. Ceci résulta en une surestimation des bénéfices en termes de nourriture que les AMPs pourraient produire, et de la taille des AMPs qui produiraient ces bénéfices. Cette erreur contribua aussi à la carte qui donnait de façon incorrecte priorité aux zones avec une gestion correcte de la pêche pour l’implémentation d’AMP.
- Ils inclurent par erreur un stock important (~3 millions de tonnes) et non-existant issu d’une version périmée de la base de données héritage de RAM. Dans leur analyse, ils placèrent aussi ce stock dans le mauvais océan.
Ovando et al. corrigèrent les erreurs de code et relancèrent l’analyse. Ils trouvèrent que les bénéfices des AMPs pour l’alimentation étaient 50% moins importants mais produisaient encore des résultats étranges.
Ovando et al. notent (italique ajoutés):
En utilisant le modèle corrigé, le réseau d’AMP de Cabral et al. visant à maximiser l’alimentation conduirait à la fermeture de 22% de la zone économique exclusive (ZEE) des États-Unis à la pêche, pourtant il ne place que 2.5% de la ZEE de l’Inde, 10% de la ZEE de l’Indonésie et 12% de la ZEE de la Chine en AMP… la F/FRMD médiane (mortalité par pêche F relative à la mortalité par pêche qui produit le rendement maximum durable FRMD) des pêches en Inde, en Indonésie et en Chine est presque deux fois celle des États-Unis, ce qui crée presque 5 fois plus de nourriture potentielle si la pêche est réformée dans ces régions par rapport aux États-Unis.
Dans leur réponse à Ovando et al., les auteurs de Cabral et al. reconnaissent que le modèle n’est pas particulièrement réaliste:
L’hypothèse clé que nous avons faite—que les populations sont mélangées sur toute leur aire géographique—est en effet très forte
Cependant, dans leur note de rétractation, les auteurs maintiennent que leurs conclusions sont valides et qu’ils ont l’intention de resoumettre l’article.
Connection à Sala et al. 2021
Cette persistence pourrait être liée à Sala et al. 2021, Protéger les océans mondiaux pour la biodiversité, la nourriture et le climat (Protecting the global ocean for biodiversity, food, and climate), l’important article qui a suivi, publié en Mars dernier dans Nature. Il présente plusieurs modèles informatiques qui prédisent qu’une augmentation des AMPs afin de réduire la pêche, présente des bénéfices pour la biodiversité, la production de nourriture et les émissions de carbone. Le modèle de l’approvisionnement alimentaire par les AMPs utilisé par Sala et al. 2021 est le même que celui de Cabral et al. 2020 et est justifié sur la base des résultats de l’article aujourd’hui rétracté.
En effet, tous les auteurs de Cabral et al. 2020 étaient auteurs sur l’article de Sala et al. ce qui inclue les quatre premiers auteurs de l’article de Sala (les auteurs sont généralement listés par ordre de contribution, à part pour « l’auteur senior », qui est le dernier listé). L’article de Sala et al. a été l’article le plus important de l’année pour les sciences marines avec un score Altmetric 4 fois plus important que Cabral et al. 2020—il a été couvert par presque tous les journaux majeurs en Amérique du Nord et en Europe.
Les erreurs reconnues dans Cabral et al. 2020 ont été corrigées dans l’article de Sala et al., mais les hypothèses biologiques impossibles comme les stocks non évalués qui peuvent traverser les océans et la densité dépendence mondiale plutôt que locale, sont restées.
Les mêmes auteurs d’Ovando et al., critiques de l’article de Cabral, ont répondu à l’article de Sala et al. demontrant que les estimations des effets d’un réseau d’AMP mondial pour la production alimentaire de Sala et al. n’étaient pas fiables.
Dans la critique originale de Cabral et al., les auteurs d’Ovando et al. arguent que « omettre la distance dans les modèles d’AMP produit des résultats non crédibles. » Avant la rétractation, les auteurs de Cabral et al. ont répondu en disant que leurs résultats étaient « un point de départ utile. »
Cependant, la critique de Sala et al. par Ovando et al. montre pourquoi ce n’est pas vrai:
À la place de simplement argumenter que les hypothèses étaient mal choisies, l’article récent d’Ovando et al. re-lancèrent l’analyse de Sala et al. avec l’hypothèse que les poissons restent dans leur région (définie par la FAO) et sont dépendents de facteurs locaux (les mêmes hypothèses plus réalistes de Costello et al. 2016 sur lequel ils ont tous travaillé ensemble et sur lequel Cabral et al. 2020 et Sala et al. 2021 étaient basé).
En modifiant uniquement deux hypothèses de Sala et al. 2021 par des hypothèses au moins aussi plausibles, nous avons produits une image complètement différente de l’importance des bénéfices en termes de nourriture issue des AMPs, ainsi que de la localisation des zones prioritaires pour des AMPs conçues pour la sécurité alimentaire.
Costello et al. 2016 a mis en place un standard raisonnable pour l’évaluation des stocks non évalués. Cet article faisait l’hypothèse que les poissons vivent dans leur région FAO et que le taux de croissance de la population dépend de l’abondance locale—probablement parmis les meilleures hypothèses qui peuvent être faites sur des populations de poisson non suivies étant donné les données disponibles.
Sala et al. et Cabral et al. ont modifié ces hypothèses pour dire que les stocks de poissons non évalués sont interconnectés mondialement et que le taux de croissance de leur population dépend de l’écologie mondiale. Pourquoi faire cela lorsque des hypothèses plus réalistes sont disponibles et ont été préalablement utilisées par les mêmes auteurs ? Les deux articles de Cabral et Sala ont utilisé des valeurs issues de Costello et al. comme base pour le modèle puis ils ont changé les hypothèses pour d’autres moins plausibles.
L'évaluation par les pairs était incorrecte – que cela devait-il au conflit d'intérêt ?
Cabral et al. a clairement souffert d’une évaluation par les pairs inadéquate. Un arbitre approprié et consciencieux aurait vu la carte des AMPs proposées, se serait demandé pourquoi les AMPs étaient en priorité aux États-Unis et pas dans les zones surpêchées d’Asie, et aurait poussé les auteurs à expliquer pourquoi la carte semblait « bizarre ». Découvrir les erreurs de code est une tâche difficile; peut-être que seuls ceux qui avaient contribué au code original de l’article précédent Costello et al. auraient pu le trouver, mais regarder minutieusement la carte et clarifier les hypothèses aurait du être les étapes primordiales qui aurait du mener à la découverte d’erreurs.
Alors comment Cabral et al. finit-il dans PNAS, un des journaux les plus prestigieux de la discipline, et est ensuite reproduit dans Nature dans l’article le plus couvert de l’année ? La première décision a été faite par les éditeurs de PNAS qui ont lu l’article, ont pensé qu’il méritait considération, ont ensuite assigné un éditeur individuel de PNAS pour creuser plus profondément et lui trouver des pairs-évaluateurs. En l’occurence, l’éditeur assigné à Cabral et al. était Dr. Jane Lubchenco, l’ancienne administratrice de la NOAA, scientifique et défenseuse notable des AMPs. Ce choix semblerait parfait pour éditer et trouver des évaluateurs pour les modèles d’AMPs, mais elle avait un conflit d’intérêt:
Cabral et al. a été soumis à PNAS le 6 Janvier 2020. Il est à noter que l’article de Sala et al. a été soumis à Nature deux semaines avant, le 19 Décembre 2019. L’auteur senior de l’article de Sala et al. était Jane Lubchenco. Elle n’aurait pas du être autorisée à soumettre l’article de Sala auprès des autres auteurs et ensuite à assigner des évaluateurs pour une partie fondamentale de l’article deux semaines plus tard. Son beau-frère, Dr. Steve Gaines, était aussi un des auteurs des deux articles—les relations familiales sont un autre conflit d’intérêt.
L’éditeur en chef de PNAS dit à Retraction Watch que les deux conflits d’intérêt auraient été suffisant pour une rétractation, même « en l’absence des erreurs dans les données ».
Il sera intéressant de voir où l’article de Cabral est resoumis et comment il est évalué.
Inspection minutieuse des autres modèles présentés dans Sala et al. 2021
Vous avez probablement vu un titre sur Sala et al. 2021. La plupart de la presse s’est intéressé à son modèle de dioxyde de carbone qui conclue, Le chalutage de fond relargue autant de carbone que le transport aérien.
Le modèle de carbone était la première tentative pour quantifier l’impact sur le changement climatique mondial du chalutage de fond, un type de pêche où un filet est trainé sur le fond de la mer. Le chalutage de fond fait sauter les sédiments; les chercheurs ont essayé de déterminer combien de carbone stocké dans les sédiments est redissous dans l’eau de mer à cause des perturbations du chalutage. Plus de carbone dissous dans l’eau de mer signifie que moins de carbone atmosphérique peut être absorbé par l’océan, contribuant ainsi au changement climatique. Le carbone disssous dans l’eau de mer est aussi une cause d’acidification des océans.
Sala et al. prétendent que leur modèle de carbone est « la meilleure estimation, » mais d’autres scientifiques ne sont pas d’accord et pointent du doigt des problèmes dans le modèle qui font écho aux mêmes problèmes du modèle de Cabral et al.: des hypothèses impossibles.
Une réponse de Hiddink et al. note une des hypothèses fausses du modèle de carbone: que le sédiment est inerte jusqu’à ce qu’il soit perturbé par le chalutage. D’après Hiddink et al., ceci fait abstraction de « décennies de recherche géochimique sur la transformation naturelle [du carbone] dans les sédiments marins. » Il y a beaucoup de créatures marines qui s’enfouissent dans les fonds marins—ils recyclent presque tous le carbone dans l’eau de mer (la plupart des organismes, comme les humains, respirent le carbone).
Hiddink et al. prétend aussi que le modèle de Sala et al. surestime beaucoup la quantité de sédiment qui est perturbé: Le modèle fait l’hypothèse que tout le sédiment sur la profondeur de pénétration est remis en suspension dans la colonne d’eau alors que « les observations de terrain montrent que le chalutage en remet en suspension seulement [~10%]. »
Hiddink et al. dit que le modèle de Sala et al. surestime les impacts carbone par au moins un ordre de grandeur.
Était-ce un autre cas d’inadéquate évaluation par les pairs ? Au moins un ordre de grandeur est une erreur substantielle.
Les modèles de carbone et de nourriture n’étaient pas les seuls avec des hypothèses discutables. Le modèle de biodiversité dans Sala et al. avançait qu’avec une augmentation des AMPs, la biodiversité des océans augmenterait. C’est sans aucun doute vrai dans une AMP, mais le modèle faisait l’hypothèse que les taux de pêche restent constant en dehors de l’AMP proposée, ce qui veut dire que l’effort qui était dans l’AMP disparaît, plutôt que de se déplacer autre part. Ceci est en conflit direct avec les hypothèses du modèle d’approvisionnement alimentaire présenté dans leurs résultats principaux qui faisait l’hypothèse que l’effort originellement à l’intérieur de l’AMP se déplaçait ailleurs.
Non seulement ceci revient à sélectionner et choisir les hypothèses à présenter pour les AMPs; mais dans la vie réelle, ceci se passe rarement. Quand on dit aux pêcheurs qu’ils ne peuvent pas pêcher dans une zone particulière, ils vont généralement pêcher plus dans d’autres zones. Faire l’hypothèse que le taux de pêche reste le même en dehors des AMPs exagère probablement les bénéfices concrets des AMPs pour la biodversité.
La sélection et le choix des hypothèses du modèle dans Sala et al. a généré une nouvelle critique par Hilborn et Kaiser (pas encore publié, mais sur un serveur de prépublication). Sala et al. 2021 utilisent des hypothèses de pression de pêche cohérentes dans leurs résultats secondaires et dans leurs éléments supplémentaires, cependant ceux-ci ne faisaient pas partie de l’article principal.
Lorsque l’on demande le statut des trois réponses connues à Sala et al. (Ovando et al., Hiddink et al., et Hilborn & Kaiser), Nature n’a aucun commentaire car le processus d’évaluation est confidentiel.
Les prédictions nécessitent un examen plus minutieux et moins de presse
En dehors de tout conflit d’intérêt, la Science Cabral et al. et Sala et al. est erronée de façon critique, mais utilisée pour justifier des politiques publiques. Ces deux articles suivent une tendance récente de publication de prédictions qui n’utilisent que peu d’hypothèses (dans un monde très incertain) pour produire des cartes mondiales qui sont publiées dans des journaux prestigieux et recueillent une attention considérable des médias et de la politique.
Les modèles informatiques sont des outils essentiels pour la science et la gestion, mais la précision de leurs prédictions dépendent de la qualité des données et des hypothèses sur lesquelles ils sont basés. Souvent, un problème est tellement complexe que plusieurs hypothèses peuvent être aussi plausible l’une que l’autre; les lecteurs doivent être informés lorsque différentes hypothèses mènent à différents résultats.
Les articles de Cabral et al. et Sala et al. laissent de côté l’incertitude et utilisent des valeurs fixes pour les paramètres de leurs modèles. Ils ne tiennent pas compte de l’incertitude énorme de ces paramètres et ne fournissent pas de preuve forte que la valeur choisie était correcte. Les hypothèses et les paramètres produisent les gros titres, mais ils sont fondamentalement inutiles pour le futur de la gouvernance des océans et la durabilité. Nous attendons des décideurs politiques et des gestionnaires des ressources qu’ils prennent des décisions sur la base de la meilleure science disponible. Les hypothèses incohérentes et irréalistes ne le sont pas.
Max Mossler
Max is the managing editor at Sustainable Fisheries UW.
